JP5494525B2 - Valve device - Google Patents

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  • Control Of Throttle Valves Provided In The Intake System Or In The Exhaust System (AREA)
  • Lift Valve (AREA)

Description

本発明は、例えば自動車のごとき車両に搭載され、内燃機関(エンジン)に吸入される吸気量を制御するスロットルバルブ装置のごとき弁装置に関する。   The present invention relates to a valve device such as a throttle valve device that is mounted on a vehicle such as an automobile and controls the amount of intake air taken into an internal combustion engine (engine).

(従来の技術)
従来より、この種の弁装置としては、種々な構成のものが実用に供されてきたが、その代表例であるスロットルバルブ装置の場合において、ハウジングに収納され、吸気通路の開度調整を司る弁構成体は、図3に示すごとき基本的構造を有しているのが一般的である(例えば、特許文献1参照)。
図3に基づき概説すれば、弁構成体6は、吸気通路を形成するハウジング(図示せず)に回動可能に支承されるバルブシャフト4と、このバルブシャフト4に保持される平板状バルブをなすバタフライバルブ5とからなり、バルブシャフト4には径方向に貫通するスリット孔8が形成されていて、このスリット孔8にバタフライバルブ5を挿入した状態で締付手段をなすスクリュ7を締付けることにより、バタフライバルブ5をバルブシャフト4に固定するものである。
(Conventional technology)
Conventionally, various types of valve devices of this type have been put to practical use. In the case of a throttle valve device as a representative example, this type of valve device is housed in a housing and controls the opening of the intake passage. In general, the valve structure has a basic structure as shown in FIG. 3 (see, for example, Patent Document 1).
Referring to FIG. 3, the valve structure 6 includes a valve shaft 4 that is rotatably supported by a housing (not shown) that forms an intake passage, and a flat valve that is held by the valve shaft 4. The valve shaft 4 is formed with a slit hole 8 that penetrates in the radial direction in the valve shaft 4, and the screw 7 that serves as a tightening means is tightened with the butterfly valve 5 inserted into the slit hole 8. Thus, the butterfly valve 5 is fixed to the valve shaft 4.

(従来技術の問題点)
このような弁装置は、金属棒にスリット孔加工を施すことによりバルブシャフト4が得られ、金属板を円形に打ち抜くことによりバタフライバルブ5が得られるため、構造が簡単で組付けが簡便であるという利点を有する反面、各構成部品に高精度が要求され、厳しい工程管理を伴うなどの欠点がある。つまり、バタフライバルブ5のバルブシャフト4への固定を、スクリュ7の締付けによる軸力での保持に依存しているが、締付けトルクのばらつきや部品の出来ばえ等によってこの保持力が低下若しくは不安定な状態となり、運転中にバタフライバルブ5がバルブシャフト4に対してずれるという重大事を惹起する懸念がある。そのため、構成部品個々の精度の保証(加工精度の管理)、組付け面での厳しい管理(工程管理)等を要し、結局これらの管理コストが製品全体のコスト増大の要因となっている。
近年、車両に搭載する各種部品・装置に対し、コスト低減要求が一段と厳しくなってきており、この種の弁装置においても、例外なくコスト低減が必須の課題であり、安価な弁装置が切望されている。
(Problems of conventional technology)
In such a valve device, the valve shaft 4 can be obtained by slitting a metal rod, and the butterfly valve 5 can be obtained by punching a metal plate into a circle, so that the structure is simple and the assembly is simple. On the other hand, there is a disadvantage that high precision is required for each component and that strict process control is involved. In other words, fixing the butterfly valve 5 to the valve shaft 4 depends on holding with the axial force by tightening the screw 7, but this holding force is reduced or unstable due to variations in tightening torque or the quality of parts. There is a concern of causing a serious situation that the butterfly valve 5 shifts with respect to the valve shaft 4 during operation. For this reason, it is necessary to guarantee the accuracy of individual component parts (management of machining accuracy), strict management on the assembly side (process management), and the like, and these management costs eventually increase the cost of the entire product.
In recent years, cost reduction requirements for various parts and devices mounted on vehicles have become stricter. Even in this type of valve device, cost reduction is an essential issue without exception, and inexpensive valve devices are eagerly desired. ing.

なお、上述の問題点は、弁装置の代表例であるスロットルバルブ装置の事例について詳述したが、最近のエンジンには、吸気マニホールドから各気筒の吸気ポートへの吸気流を、より好適な混合気や流れに変更するためのタンブルバルブ装置やスワールバルブ装置が設置されるものがあり、これらの弁装置にも構成部品の単純化や組付けの簡便化を図るべく、スリット孔付きバルブシャフトと平板状バルブとからなる弁構成体が採用される傾向にあるが、部品精度の保証、厳しい工程管理等については同様の問題を抱えている。   The above-mentioned problem has been described in detail with respect to a case of a throttle valve device, which is a typical example of a valve device, but in recent engines, the intake flow from the intake manifold to the intake port of each cylinder is more suitably mixed. Some tumble valve devices and swirl valve devices for changing to air and flow are installed, and these valve devices are also equipped with slit-shaft valve shafts in order to simplify the components and simplify the assembly. There is a tendency to adopt a valve structure composed of a flat valve, but there are similar problems with respect to guaranteeing parts accuracy and strict process control.

本発明者は、かかる問題を究明すべく、種々の実験・研究を重ねたところ、スリット孔付きバルブシャフトは素材として金属のごとき弾性材を用いており、この弾性材の特質を活用して、平板状バルブのずれ防止を図ることを見出した。   The present inventor has conducted various experiments and researches to find out such a problem, and the valve shaft with the slit hole uses an elastic material such as a metal as a material. It has been found that the flat valve can be prevented from shifting.

特開2005−264792号公報JP 2005-264792 A

本発明は、上記の究明結果に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、スリット孔付きバルブシャフトを弾性材製にし、バルブシャフトと平板状バルブとが重畳するスリット孔部分に、平板状バルブを弾性的に挟持する弾発手段を設けることにより、構造簡単、組付け簡便で、構成部品個々に高精度が要求されず、厳しい工程管理も要しない安価な弁装置を提供することにある。   The present invention has been made in view of the above investigation results, and the object of the present invention is to make the valve shaft with slit holes made of an elastic material and in the slit hole portion where the valve shaft and the flat valve overlap. By providing a resilient means for elastically holding the flat valve, it is possible to provide an inexpensive valve device that is simple in structure, easy to assemble, does not require high precision for each component, and does not require strict process control. There is.

〔請求項1の手段〕
請求項1の手段を採用する弁装置では、スリット孔付きバルブシャフトが、弾性材で作製されており、平板状バルブをスリット孔に所定位置まで挿入したとき、バルブシャフトおよび平板状バルブが相互に対面する重畳区域に、スクリュのごとき締付手段によって締付けられることで平板状バルブを弾性的に挟持する弾発手段を設けることを特徴としている。
[Means of Claim 1]
In the valve device employing the means of claim 1, the valve shaft with the slit hole is made of an elastic material, and when the flat valve is inserted into the slit hole to a predetermined position, the valve shaft and the flat valve are mutually connected. A resilient means for elastically clamping the flat valve by being tightened by a tightening means such as a screw is provided in the overlapping area facing each other.

これにより、平板状バルブをバルブシャフトに固定するにあたり、スクリュのごとき締付手段によって締付けていくと、平板状バルブがバルブシャフトに弾性的に挟持されるため、バルブシャフトに対するバルブ保持力が向上し、平板状バルブがバルブシャフトに対してずれるのを防止することができる。
しかも、バルブシャフトおよび平板状バルブは実質的に従前のままの構造とすることができ、簡単かつ廉価な構成でもって、ずれ防止構造を実現することができる。
さらに、実質的にスリット孔に相当する重畳区域に弾発手段を設けるだけであるため、バルブシャフトの外周面や平板状バルブの露出表面などの流路を形成する面には何ら凹凸を設けないため、凹凸が圧損となり流量に影響を及ぼすようなこともない。
As a result, when the flat valve is fixed to the valve shaft, the flat valve is elastically sandwiched between the valve shaft and tightened by a fastening means such as a screw. The flat valve can be prevented from being displaced with respect to the valve shaft.
In addition, the valve shaft and the flat valve can have a substantially conventional structure, and a shift prevention structure can be realized with a simple and inexpensive structure.
Furthermore, since only the resilient means is provided in the overlapping area substantially corresponding to the slit hole, no irregularities are provided on the surface forming the flow path such as the outer peripheral surface of the valve shaft and the exposed surface of the flat valve. Therefore, the unevenness does not cause pressure loss and affect the flow rate.

さらに、請求項1の手段を採用する弁装置では、バルブシャフトが金属製であり、このバルブシャフトのスリット孔を形成するバルブ保持部分が、軸芯方向に湾曲して、スリット孔の幅が軸方向の中央区域において狭くなる鼓状スリット孔を形成しており、バルブ保持部分が締付けられることにより弾性変形して平板状バルブを弾性的に挟持することを特徴としている。
このような構成にすることにより、バルブシャフトのバルブ保持部分自体を弾発手段として有効活用することができ、弾発手段を設けるための特別な部品や加工を要しない。
Further, in the valve device adopting the means of claim 1 , the valve shaft is made of metal, the valve holding portion forming the slit hole of the valve shaft is curved in the axial direction, and the width of the slit hole is axial. A drum-shaped slit hole that narrows in the central area in the direction is formed, and the valve holding portion is tightened to be elastically deformed to elastically hold the flat valve.
With such a configuration, the valve holding portion itself of the valve shaft can be effectively used as the elastic means, and no special parts or processing for providing the elastic means is required.

本発明の実施例1の弁装置を模式的に示す部分断面平面図である。It is a fragmentary sectional top view which shows typically the valve apparatus of Example 1 of this invention. 本発明の実施例1の弁装置を模式的に示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows typically the valve apparatus of Example 1 of this invention. 弁装置における弁構成体の基本構造の説明に供する分解斜視図である。It is a disassembled perspective view with which it uses for description of the basic structure of the valve structure in a valve apparatus. 本発明の実施例1の弁装置におけるバルブシャフトの外観説明に供するもので、組付け前の状態を示す模式的正面図である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a schematic front view illustrating a state before assembling, for explaining the appearance of a valve shaft in a valve device according to a first embodiment of the present invention. 本発明の実施例2として、弁装置の主要部をなす弁構成体において平板状バルブ組付け前の状態を示す模式的正面図である。As Example 2 of this invention, it is a typical front view which shows the state before flat valve | bulb assembly | attachment in the valve structure which makes the principal part of a valve apparatus. 本発明の実施例3として、弁装置の主要部をなす弁構成体において平板状バルブ組付け前の状態を示す模式的正面図である。It is a typical front view which shows the state before flat plate valve assembly | attachment in the valve structure which comprises the principal part of a valve apparatus as Example 3 of this invention. (a)は本発明の弁装置における弾発手段をなす板ばねを模式的に示す正面図、(b)は(a)のX部の拡大断面図である。(A) is a front view which shows typically the leaf | plate spring which makes the elastic means in the valve apparatus of this invention, (b) is an expanded sectional view of the X section of (a).

本発明を実施するための最良の形態は、スクリュ(締付手段の一例)の締付けによる保持力の低下により平板状バルブがバルブシャフトに対してずれるのを防止するという課題を、バルブシャフトと平板状バルブとが重畳するスリット孔部分に、スクリュによって締付けられることで平板状バルブを弾性的に挟持する弾発手段を設け、バルブシャフトと平板状バルブとの結合を補強することで実現した。
以下、本発明を図面に示す3つの実施例について説明する。ただし、実施例1は、本発明が適用された具体例であるのに対し、実施例2、3は、本発明が適用されていない参考例である。
The best mode for carrying out the present invention is to prevent the flat valve from deviating from the valve shaft due to a decrease in holding force due to tightening of a screw (an example of a tightening means). This is realized by providing elastic means for elastically holding the flat valve by tightening it with a screw in the slit hole portion where the flat valve overlaps, and reinforcing the connection between the valve shaft and the flat valve.
Hereinafter, the present invention will be described with reference to three embodiments shown in the drawings. However, Example 1 is a specific example to which the present invention is applied, while Examples 2 and 3 are reference examples to which the present invention is not applied.

[実施例1]
図1ないし図4は、本発明の実施例1を説明するためのもので、まず、図1、図2に基づいて弁装置の代表的な適用例としてのスロットルバルブ装置を概説したのち、図3および図4に基づいて本発明の弁装置における要の構造(弁構成体)について詳しく説明する。
[Example 1]
FIG. 1 to FIG. 4 are for explaining the first embodiment of the present invention. First, an outline of a throttle valve device as a typical application example of the valve device based on FIG. 1 and FIG. The essential structure (valve component) in the valve device of the present invention will be described in detail with reference to FIGS.

(スロットルバルブ装置の説明)
スロットルボデーとも総称されるスロットルバルブ装置1は、自動車のごとき車両に搭載されるものであり、エンジンの燃焼室に向けて吸入空気(流体に相当)を導く吸気通路(流路に相当)2を形成するハウジング3と、このハウジング3に軸受4a、4bを介して回動可能に支承されるバルブシャフト4と、このバルブシャフト4に保持され、バルブシャフト4の回動により吸気通路2の開度調整を行なうバタフライバルブ5とを主構成要素としている。このスロットルバルブ装置1は、エンジンの運転条件に応じて図示しない制御装置によりバルブシャフト4が回動操作され、バタフライバルブ5の開度に応じて、吸気通路2を流れる吸気の流量(エンジンの吸気量)を制御するものである。
(Explanation of throttle valve device)
A throttle valve device 1, also collectively referred to as a throttle body, is mounted on a vehicle such as an automobile, and has an intake passage (corresponding to a flow path) 2 that guides intake air (corresponding to a fluid) toward a combustion chamber of the engine. A housing 3 to be formed, a valve shaft 4 rotatably supported on the housing 3 via bearings 4a and 4b, and an opening degree of the intake passage 2 which is held by the valve shaft 4 and is rotated by the valve shaft 4. The butterfly valve 5 for adjustment is a main component. In the throttle valve device 1, the valve shaft 4 is rotated by a control device (not shown) according to engine operating conditions, and the flow rate of intake air flowing through the intake passage 2 (engine intake air according to the opening degree of the butterfly valve 5). Amount).

(弁構成体の説明)
スロットルバルブ装置1の主要部をなす弁構成体6は、断面円形状を呈するバルブシャフト4と、平板状バルブをなす、特に円板状を呈するバタフライバルブ5と、スクリュ7とから構成されており、バルブシャフト4にバタフライバルブ5がスクリュ7によって締付固定されている。このスクリュ7は、頭部7aおよび雄ネジ部7bを有する頭付ネジと総称されるもので、締付手段を構成している。
上記弁構成体6の各構成部品について、その特徴事項を以下に説明する。
(Explanation of valve structure)
A valve component 6 constituting the main part of the throttle valve device 1 is composed of a valve shaft 4 having a circular cross section, a butterfly valve 5 having a flat plate shape, in particular a disk shape, and a screw 7. The butterfly valve 5 is fastened and fixed to the valve shaft 4 by a screw 7. The screw 7 is generally called a head screw having a head portion 7a and a male screw portion 7b, and constitutes a tightening means.
The characteristics of each component of the valve component 6 will be described below.

バルブシャフト4は、全体として金属(例えばSUS304等のステンレス鋼)製の丸棒を切断して形成されているもので、バタフライバルブ5を嵌挿するためのスリット孔8を有している。このスリット孔8はバルブシャフト4を径方向に貫通して形成されている。   The valve shaft 4 is formed by cutting a round bar made of metal (for example, stainless steel such as SUS304) as a whole, and has a slit hole 8 into which the butterfly valve 5 is inserted. The slit hole 8 is formed through the valve shaft 4 in the radial direction.

また、バルブシャフト4には、スリット孔8と直交するように、スクリュ取付孔9が形成されている。このスクリュ取付孔9は、スリット孔8の一方側(図3において左下側)の壁部に形成されたネジ挿通孔部9aと、スリット孔8の他方側(図3において右上側)の壁部に形成された雌ネジ孔部9bとを同一軸線上に備えている。よって、スクリュ7は、雄ネジ部7bをスクリュ取付孔9の雌ネジ孔部9bに螺着させることにより、バタフライバルブ5をバルブシャフト4に締付固定することができる。   Further, a screw mounting hole 9 is formed in the valve shaft 4 so as to be orthogonal to the slit hole 8. The screw mounting hole 9 includes a screw insertion hole portion 9a formed in a wall portion on one side (lower left side in FIG. 3) of the slit hole 8, and a wall portion on the other side (upper right side in FIG. 3) of the slit hole 8. And the female screw hole 9b formed on the same axis. Accordingly, the screw 7 can fasten and fix the butterfly valve 5 to the valve shaft 4 by screwing the male screw portion 7 b into the female screw hole portion 9 b of the screw mounting hole 9.

バタフライバルブ5は、金属(例えばSUS304等のステンレス鋼)製の板状素材をプレス機により打ち抜き加工することによって作製されるものであり、基本的には真円形状を呈している。このバタフライバルブ5には、バルブシャフト4のスクリュ取付孔9に対応させて、とりわけネジ挿通孔部9aとほぼ同一径を有するネジ挿通孔5aが形成されている。これらのネジ挿通孔部9aおよびネジ挿通孔5aは、スクリュ7の雄ネジ部7bの軸径に比して大なる孔径を有しており、スクリュ7の頭部7aより下の部分(雄ネジ部7b)を遊嵌状態で挿通することができる。   The butterfly valve 5 is manufactured by punching a plate-shaped material made of metal (for example, stainless steel such as SUS304) with a press machine, and basically has a perfect circle shape. The butterfly valve 5 is formed with a screw insertion hole 5a having a diameter substantially the same as that of the screw insertion hole 9a, corresponding to the screw mounting hole 9 of the valve shaft 4. These screw insertion hole portion 9a and screw insertion hole 5a have a hole diameter larger than the shaft diameter of male screw portion 7b of screw 7, and are a portion below male head 7a (male screw). Part 7b) can be inserted in a loosely fitted state.

しかして、スリット孔8は、基本的に長辺をなす軸方向の幅がバタフライバルブ5の直径Aより若干大きく、短辺をなす径方向の幅がバタフライバルブ5の板厚Bより若干大きい矩形状をなすものであるが、本実施例では、とりわけ、このスリット孔8を形成するバルブシャフト4自体に特徴がある。
バルブシャフト4において、スリット孔8を区画形成するバルブ保持部分10は、バタフライバルブ5を弾性的に挟持する弾発手段をなすもので、図4に示すごとく、弾性的に撓りやすいように、バルブシャフト4自体の軸径より小さい径方向幅を有し、組付け前の状態では内側に撓った弓なり形状、つまり軸方向の中央区域において軸芯方向に湾曲していて、スリット孔8を、その径方向の幅が軸方向の中央区域において狭くなる鼓状スリット孔8aとして形成している。
ちなみに、この鼓状スリット孔8aは、例えば、プレスによる穴あけ加工、ブローチによる切削加工、レーザ加工、放電加工、研削加工等の適宜な加工方法により形成することができる。
Thus, the slit hole 8 basically has a rectangular width that is slightly longer than the diameter A of the butterfly valve 5 and a radial width that is shorter than the butterfly valve 5. In this embodiment, the valve shaft 4 itself that forms the slit hole 8 is particularly characterized.
In the valve shaft 4, the valve holding portion 10 that defines and forms the slit hole 8 forms a resilient means for elastically holding the butterfly valve 5, and as shown in FIG. The valve shaft 4 has a radial width smaller than the axial diameter of the valve shaft 4 itself, and is bent inward before being assembled, that is, curved in the axial direction in the central area in the axial direction. The drum-shaped slit hole 8a is formed such that its radial width becomes narrower in the central area in the axial direction.
Incidentally, the drum-shaped slit hole 8a can be formed by an appropriate processing method such as drilling with a press, cutting with a broach, laser processing, electric discharge processing, or grinding.

そして、バルブ保持部分10と鼓状スリット孔8aとの関係は、図4に示す鼓状スリット孔8aの隙間C(最小幅)をバタフライバルブ5の板厚Bより若干大きくする(前者の設定)か、あるいは逆に若干小さくする(後者の設定)かによって、バルブ保持部分10によりバタフライバルブ5に加わる弾性力(挟持力)を加減することができる。ただし、若干大きくする前者の設定の方が、バルブシャフト4へのバタフライバルブ5の組付け時に、バタフライバルブ5を鼓状スリット孔8aに対し遊嵌状態で嵌挿することができ、組付けが簡便となる。もっとも、若干小さくする後者の設定を採用すれば、バタフライバルブ5を鼓状スリット孔8aに対し、この鼓状スリット孔8aを拡開するように嵌挿することになるが、このとき生じるバルブ保持部分10の弾性力を初期荷重(挟持力)としてバタフライバルブ5に付与することができ、バタフライバルブ5の固定位置(後述する)での仮位置決めに効果的である。
なお、前述のスクリュ取付孔9は、バルブ保持部分10の軸方向における両端部付近に設けられている。
The relationship between the valve holding portion 10 and the hourglass slit hole 8a is such that the gap C (minimum width) of the hourglass slit hole 8a shown in FIG. 4 is slightly larger than the plate thickness B of the butterfly valve 5 (the former setting). Alternatively, on the contrary, the elastic force (clamping force) applied to the butterfly valve 5 by the valve holding portion 10 can be adjusted depending on whether it is slightly reduced (the latter setting). However, when the butterfly valve 5 is assembled to the valve shaft 4, the former setting, which is slightly larger, allows the butterfly valve 5 to be inserted into the drum-shaped slit hole 8a in a loosely fitted state. It becomes simple. However, if the latter setting, which is slightly reduced, is adopted, the butterfly valve 5 is inserted into the drum-shaped slit hole 8a so as to expand the drum-shaped slit hole 8a. The elastic force of the portion 10 can be applied to the butterfly valve 5 as an initial load (clamping force), which is effective for temporary positioning of the butterfly valve 5 at a fixed position (described later).
The screw mounting holes 9 described above are provided in the vicinity of both end portions in the axial direction of the valve holding portion 10.

(実施例1の効果)
上記構成による弁構成体6において、バルブ保持部分10と鼓状スリット孔8aとの関係が前者の設定の場合について説明すると、バルブシャフト4の鼓状スリット孔8aにバタフライバルブ5を組み付けるにあたり、ネジ挿通孔部9aとネジ挿通孔5aとが一致する位置(固定位置)まで、バタフライバルブ5を嵌挿する。
この状態で、スクリュ7をバルブシャフト4のスクリュ取付孔9に締付ける。スクリュ7は、ネジ挿通孔部9aおよびネジ挿通孔5aとは遊嵌状態にあるが、雄ネジ部7bが雌ネジ孔部9bに螺着されていくことにより、頭部7aとの間で、バルブシャフト4のバルブ保持部分10に対し、径方向から締付け力を付与していく。スクリュ7の締付け量に伴ってその締付け力が次第に増大していくことにより、鼓状スリット孔8aの径方向幅(隙間C)が次第に狭まり、バタフライバルブ5の板厚Bと実質的に同じ隙間になった以降は、バルブ保持部分10が弾性変形していき、スクリュ7の締付け完了によりバタフライバルブ5をバルブ保持部分10で緊締することができる。この締付け過程において、上記バルブ保持部分10が、弓なり状態から扁平状態へと弾性変形するため、この弾性力でバタフライバルブ5をしっかりと挟持することができる。
かくして、バルブシャフト4とバタフライバルブ5とを、スクリュ7による締付け力とバルブ保持部分10の弾性力(挟持力)とによって強固に結合することができる。
(Effect of Example 1)
The case where the relationship between the valve holding portion 10 and the hourglass slit hole 8a in the valve structure 6 having the above configuration is the former setting will be described. When the butterfly valve 5 is assembled to the hourglass slit hole 8a of the valve shaft 4, a screw is used. The butterfly valve 5 is fitted and inserted to a position (fixed position) where the insertion hole portion 9a and the screw insertion hole 5a coincide.
In this state, the screw 7 is tightened in the screw mounting hole 9 of the valve shaft 4. The screw 7 is loosely fitted to the screw insertion hole portion 9a and the screw insertion hole 5a, but when the male screw portion 7b is screwed into the female screw hole portion 9b, between the head 7a, A tightening force is applied to the valve holding portion 10 of the valve shaft 4 from the radial direction. As the tightening force of the screw 7 is gradually increased, the radial width (gap C) of the drum-shaped slit hole 8a is gradually narrowed, and the gap is substantially the same as the plate thickness B of the butterfly valve 5. After that, the valve holding portion 10 is elastically deformed, and the butterfly valve 5 can be tightened by the valve holding portion 10 when the screw 7 is completely tightened. In this tightening process, the valve holding portion 10 is elastically deformed from the bowed state to the flat state, so that the butterfly valve 5 can be firmly held by this elastic force.
Thus, the valve shaft 4 and the butterfly valve 5 can be firmly coupled by the tightening force by the screw 7 and the elastic force (clamping force) of the valve holding portion 10.

これにより、スクリュ7の締付け力が、仮にスクリュ7の締付けトルクのばらつきや部品の出来ばえ等によって低下若しくは不安定な状態となっても、バタフライバルブ5がスリット孔8に沿ってバルブシャフト4の径方向へ動く(ずれる)のを抑止することができる。よって、弁構成体6を構成するバルブシャフト4、バタフライバルブ5およびスクリュ7の各部品は、雄ネジ部7b、スリット孔8(鼓状スリット孔8a)、ネジ挿通孔部9a、雌ネジ孔部9b、ネジ挿通孔5a等の各部個々の寸法、ならびに組み合わさる各部相互間の公差等に高精度を要していなくても、スクリュ7の締付けによる軸力でバタフライバルブ5を充分保持することができる。当然、組付け面での工程管理も緩和される。
しかも、弾発手段をなすバルブ保持部分10は、バルブシャフト4の作製時に形成することができ、弾発手段を設けるための特別な部品や加工を要しない。
さらに、バルブ保持部分10は、実質的にバルブシャフト4とバタフライバルブ5との重畳区域に位置しており、バルブシャフト4の外周面やバタフライバルブ5の露出表面などの流路を形成する面を何ら阻害することもない。
As a result, even if the tightening force of the screw 7 is reduced or unstable due to variations in the tightening torque of the screw 7 or the quality of the parts, the butterfly valve 5 has a diameter of the valve shaft 4 along the slit hole 8. It is possible to suppress movement (shift) in the direction. Therefore, each component of the valve shaft 4, butterfly valve 5 and screw 7 constituting the valve component 6 includes a male screw portion 7 b, a slit hole 8 (drum-shaped slit hole 8 a), a screw insertion hole portion 9 a, and a female screw hole portion. 9b, the size of each part of the screw insertion hole 5a, etc., and the tolerance between the parts to be combined, etc., can hold the butterfly valve 5 sufficiently with the axial force by tightening the screw 7, even if high accuracy is not required. it can. Of course, the process management on the assembly side is also eased.
In addition, the valve holding portion 10 that forms the elastic means can be formed when the valve shaft 4 is manufactured, and does not require special parts or processing for providing the elastic means.
Further, the valve holding portion 10 is substantially located in an overlapping area between the valve shaft 4 and the butterfly valve 5, and has a surface forming a flow path such as the outer peripheral surface of the valve shaft 4 or the exposed surface of the butterfly valve 5. There is no hindrance.

[実施例2、3]
図5は本発明の実施例2として、図6は本発明の実施例3として、それぞれ弁装置の主要部をなす弁構成体(ただし、平板状バルブの組付け前の状態)を示すものである。
上記実施例1においては、バルブシャフト4自体に弾発手段をなす弓なり状のバルブ保持部分10を設けたのに対し、実施例2、3は、バルブシャフトとして図3に示す通常の矩形状のスリット孔8を有するバルブシャフト4を用い、バルブシャフト4とバタフライバルブ5とが重畳する区域に、特別に弾発手段(板ばね11)を設けたものである。以下の実施例2、3の説明に際しては、図5および図6に示されてない構成要素については実施例1の構成要素名および符号を準用することとする。
[Examples 2 and 3]
FIG. 5 shows a second embodiment of the present invention, and FIG. 6 shows a third embodiment of the present invention. FIG. 5 shows a valve structure constituting the main part of the valve device (in a state before the flat valve is assembled). is there.
In the first embodiment, the valve shaft 4 itself is provided with a bow-shaped valve holding portion 10 that forms a resilient means, whereas in the second and third embodiments, the valve shaft has a normal rectangular shape shown in FIG. The valve shaft 4 having the slit hole 8 is used, and a resilient means (plate spring 11) is specially provided in an area where the valve shaft 4 and the butterfly valve 5 overlap. In the following description of the second and third embodiments, the component names and symbols of the first embodiment are applied mutatis mutandis to the components not shown in FIGS. 5 and 6.

まず、実施例2は、図5に示す通りで、バタフライバルブ5をスリット孔8に所定位置(固定位置)まで挿入したとき、バルブシャフト4およびバタフライバルブ5が相互に対面する重畳区域において、スリット孔8内に、図7(a)に示すごとき弓なり状の板ばね11を1枚設けている。
この板ばね11は、スリット孔8の長辺(軸方向幅)より若干短い長さを有していて、扁平状に弾性変形してもスリット8の壁面と干渉しないようになっており、バルブシャフト4とバタフライバルブ5の片面との間に、凸面側がバタフライバルブ5に当接するようにして介在してある。この凸面側がバタフライバルブ5との押圧面をなす。
First, in the second embodiment, as shown in FIG. 5, when the butterfly valve 5 is inserted into the slit hole 8 up to a predetermined position (fixed position), the slit is formed in the overlapping area where the valve shaft 4 and the butterfly valve 5 face each other. A single plate spring 11 having a bow shape as shown in FIG. 7A is provided in the hole 8.
The leaf spring 11 has a length slightly shorter than the long side (the axial width) of the slit hole 8, and does not interfere with the wall surface of the slit 8 even if it is elastically deformed into a flat shape. Between the shaft 4 and one surface of the butterfly valve 5, the convex surface side is interposed so as to contact the butterfly valve 5. This convex surface side forms a pressing surface with the butterfly valve 5.

また、実施例3は、上記実施例2に対し、図7(a)に示す板ばね11を2枚設けたものであって、図6に示すように、2枚の板ばね11が、バルブシャフト4とバタフライバルブ5の両面との間に、それぞれ凸面側がバタフライバルブ5に当接するようにして介在してある。   Further, in the third embodiment, two leaf springs 11 shown in FIG. 7A are provided with respect to the second embodiment. As shown in FIG. Between the shaft 4 and both surfaces of the butterfly valve 5, the convex surface side is interposed so as to contact the butterfly valve 5.

しかして、上記実施例2、3においては、いずれも板ばね11が実施例1におけるバルブ保持部分10と等価の機能を果たすことから、バタフライバルブ5の板厚Bとこれを嵌挿する隙間(図5におけるC1、図6におけるC2)との設定は、実施例1におけるバタフライバルブ5の板厚Bと隙間Cとの設定と基本的に同じ考え方に基づいてなされる。
なお、板ばね11の幅はバルブシャフト4の軸径と同じ大きさ(前述重畳区域)まで許容することができる。また、板ばね11には、スクリュ7との干渉を避けるためのスクリュ挿通用長円形穴などを設けることは勿論である。
In the second and third embodiments, the leaf spring 11 performs the equivalent function to the valve holding portion 10 in the first embodiment. Therefore, the thickness B of the butterfly valve 5 and the gap ( The setting of C1 in FIG. 5 and C2 in FIG. 6 is made based on basically the same concept as the setting of the plate thickness B and the gap C of the butterfly valve 5 in the first embodiment.
The width of the leaf spring 11 can be allowed up to the same size as the shaft diameter of the valve shaft 4 (the overlapping area). Needless to say, the leaf spring 11 is provided with a screw insertion oval hole for avoiding interference with the screw 7.

上記実施例2、3の構成によれば、バルブシャフト4において、スリット孔8を区画形成するバルブ保持部分12は、従前通りの弾性機能を発揮する。つまり、スクリュ7を締付けていくと、頭部7aと雄ネジ部7bとの間で、バルブシャフト4に対しバルブ保持部分12を径方向から締付け力を付与していく。スクリュ7の締付け量に伴ってその締付け力が次第に増大していくことにより、バルブ保持部分12が内側へ弾性変形し、スリット孔8の幅(隙間C)が次第に狭まる。この結果、板ばね11が弓なり状態から扁平状態へと弾性変形するため、この弾性力でバタフライバルブ5をしっかりと挟持することができる。
かくして、上記実施例1と同様な効果を得ることができる。
なお、板ばね11において、バタフライバルブ5との当接面(押圧面をなす凸面側)に、図7(b)に示すごとき凹凸面11aを適宜形成すれば、スクリュ7の締付け時に、この凹凸面11aがバタフライバルブ5の表面に食い込んで、板ばね11とバタフライバルブ5とを機械的にも結合することができる。よって、バルブシャフト4にバタフライバルブ5をより強固に保持させることができる。
According to the structure of the said Example 2, 3, the valve | bulb holding | maintenance part 12 which divides and forms the slit hole 8 in the valve shaft 4 exhibits a conventional elastic function. That is, as the screw 7 is tightened, a tightening force is applied to the valve shaft 4 from the radial direction to the valve shaft 4 between the head portion 7a and the male screw portion 7b. As the tightening force of the screw 7 is gradually increased, the valve holding portion 12 is elastically deformed inward, and the width (gap C) of the slit hole 8 is gradually narrowed. As a result, since the leaf spring 11 is elastically deformed from the bowed state to the flat state, the butterfly valve 5 can be firmly held by this elastic force.
Thus, the same effect as in the first embodiment can be obtained.
In the leaf spring 11, if the uneven surface 11 a as shown in FIG. 7B is appropriately formed on the contact surface with the butterfly valve 5 (the convex side forming the pressing surface), the uneven surface is tightened when the screw 7 is tightened. The surface 11a bites into the surface of the butterfly valve 5, and the leaf spring 11 and the butterfly valve 5 can be mechanically coupled. Therefore, the butterfly valve 5 can be more firmly held on the valve shaft 4.

[変形例]
以上実施例1〜3について詳述したが、弾発手段の配置や形状・大きさ・個数は、本発明の精神を逸脱しない範囲で種々変更することができるものである。
特に、実施例2、3においては、弾発手段を特別に備えるため、バルブシャフト4およびバタフライバルブ5を樹脂のごとき他の弾性材で作製しても良い。
[Modification]
Although Embodiments 1 to 3 have been described in detail above, the arrangement, shape, size, and number of the resilient means can be variously changed without departing from the spirit of the present invention.
In particular, in the second and third embodiments, the valve shaft 4 and the butterfly valve 5 may be made of another elastic material such as a resin in order to specially provide a resilient means.

また、上述の例では、スロットルバルブ装置1への適用例について詳述したが、吸気マニホールドの各分岐管から各気筒の吸気ポートへの吸気流を、より好適な流れに変更するために設置されるタンブルバルブ装置やスワールバルブ装置などの弁装置にも適用できることは勿論であり、平板状バルブの構造も、バルブシャフト4を中央に備える所謂バタフライバルブ5に限られるものではなく、バルブシャフト4を片側に備えて団扇のごとく開閉させる片持ち形式のものにも適用できる。   In the above-described example, the application example to the throttle valve device 1 has been described in detail, but it is installed to change the intake flow from each branch pipe of the intake manifold to the intake port of each cylinder to a more suitable flow. Needless to say, the present invention can be applied to valve devices such as tumble valve devices and swirl valve devices, and the structure of the flat valve is not limited to the so-called butterfly valve 5 having the valve shaft 4 in the center. It can also be applied to a cantilever type that opens and closes like a fan in preparation for one side.

1 スロットルバルブ装置(弁装置)
2 吸気通路(流路)
3 ハウジング
4 バルブシャフト
5 バタフライバルブ(平板状バルブ)
7 スクリュ(締付手段)
8 スリット孔
8a 鼓状スリット孔
10 バルブ保持部分(弾発手段)
11 板ばね(弾発手段)
11a 凹凸面(凹凸)
1 Throttle valve device (valve device)
2 Intake passage (flow path)
3 Housing 4 Valve shaft 5 Butterfly valve (flat valve)
7 Screw (tightening means)
8 Slit hole 8a Drum-shaped slit hole 10 Valve holding part (ballistic means)
11 Leaf spring (bounce means)
11a Uneven surface (unevenness)

Claims (1)

流路を形成するハウジングと、
前記ハウジングに回動可能に支承され、径方向に貫通するスリット孔が形成されたバルブシャフトと、
前記スリット孔に固定位置まで挿入された状態で締付手段によって固定され、前記バルブシャフトの回動により前記流路の開度調整を行なう平板状バルブと、
を具備した弁装置において、
前記バルブシャフトは、金属製で、
前記平板状バルブを前記スリット孔に前記固定位置まで挿入したとき、前記バルブシャフトおよび前記平板状バルブが相互に対面する重畳区域に、前記締付手段によって締付けられることで前記平板状バルブを弾性的に挟持する弾発手段を備えており、
前記バルブシャフトは、前記スリット孔を形成するバルブ保持部分が、軸芯方向に湾曲して、前記スリット孔の幅が軸方向の中央区域において狭くなる鼓状スリット孔を形成しており、
前記バルブ保持部分が前記弾発手段をなすものであって、
前記バルブ保持部分が前記締付手段によって締付けられることにより弾性変形して前記平板状バルブを弾性的に挟持することを特徴とする弁装置。
A housing forming a flow path;
A valve shaft rotatably supported by the housing and formed with a slit hole penetrating in a radial direction;
A flat valve that is fixed by tightening means in a state inserted into the slit hole to a fixed position, and that adjusts the opening of the flow path by rotation of the valve shaft;
In a valve device comprising:
The valve shaft is made of metal,
When the flat valve is inserted into the slit hole to the fixed position, the flat valve is elastically tightened by the tightening means in the overlapping area where the valve shaft and the flat valve face each other. Equipped with a means to hold
The valve shaft forms a drum-shaped slit hole in which the valve holding portion forming the slit hole is curved in the axial direction, and the width of the slit hole is narrowed in the central area in the axial direction,
The valve holding portion forms the elastic means,
The valve device characterized in that the valve holding portion is elastically deformed by being tightened by the tightening means to elastically hold the flat valve .
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