JP7107679B2 - バルブ装置 - Google Patents
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Description
また、溶接熱による変形を抑制するべくレーザー溶接等を使用すれば、設備費用が高くなり、溶接部の寸法管理が厳しくなり、製造コストの増加を招く。
しかしながら、このバルブ装置においては、駆動ユニットを取りつけるための構造等を何ら備えていない。
この実施形態に係るバルブ装置Mは、図1ないし図5に示すように、ボディ10、軸線Sをもつ弁軸20、バタフライ弁30、ブラケット40、連結機構50、駆動ユニット60を備えている。
ボディ10は、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、弁軸20を通す二つの弁軸孔14、ブッシュBを嵌め込む二つの嵌合孔15、キャップCを嵌め込む凹部16、ブラケット40を固定するための突出部としての複数の脚部17、第1連結部18、第2連結部19を備えている。
シール部12は、弁軸孔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、弁軸孔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バタフライ弁30が当接する当接面を画定するように形成されている。
第2シール部12bは、弁軸孔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バタフライ弁30が当接する当接面を画定するように形成されている。
二つの嵌合孔15は、軸線S方向において弁軸孔14の外側に隣接する位置に、ブッシュB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。
凹部16は、キャップCが嵌合固定されるように、嵌合孔15よりも大きい内径をなす座ぐり形状に形成されている。
各々の脚部17は、ブラケット40が取り付けられる先端部分17a、先端部分17aから外壁10aに向けて広がるフィン部分17bを備えている。
先端部分17aは、ブラケット40を当接させる座面、座面から突出してブラケット40の嵌合孔41aに嵌合して結合される結合部を含むように形成されている。
ここで、先端部分17aは、溶接、カシメ処理、あるいはその他の手法により、ブラケット40を嵌め込んだ後に堅固に固定されるようになっている。
また、複数の脚部17がフィン部分17bを有するため、その表面からの放熱作用も得られて、ブラケット40に向かう熱伝達をさらに抑制することができる。
ここでは、複数の脚部17が、ボディ10に対して同一材料により一体形成されているため、溶接等によりボディに後付けする場合に比べて熱歪等の影響を抑えることができ、ボディ10を所望する形状及び寸法に形成することができる。
一方、要求仕様に応じて、通路11の内径寸法、シール部12の内径及び幅寸法等が、機械加工により適宜設定されてもよい。
そして、弁軸20は、同一の外径寸法をなす円柱状の第1軸部21及び第2軸部22、バタフライ弁30を固定するべく円柱形状の一部が段付き状にカットされた平坦部23、平坦部23の略中央に形成されたネジ孔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。
平坦部23は、バタフライ弁30を接合させてネジ23aをネジ孔24に捩じ込むことにより、バタフライ弁30が堅固に固定されるように形成されている。
端部25は、連結機構50の一部をなす第1連結レバー51の嵌合孔h1に嵌合される略矩形の断面をなすように形成されている。
そして、二つのブッシュBは、ボディ10の二つの嵌合孔15にそれぞれ嵌め込まれて、弁軸20の第1軸部21及び第2軸部22をそれぞれ回動自在に支持するラジアル軸受として機能するようになっている。
また、ブッシュBをボディ10に嵌合することで、ブッシュBとボディ10の間及び弁軸20とブッシュBの間に隙間が生じないようにできるため、高温の流体がボディ10の外部に漏れ出るのを防止できる。
一方、バタフライ弁30は、通路11を全開した全開状態において、第2輪郭部33が全開ストッパ13に当接するようになっている。
板状部41は、略矩形の平板状に形成され、ボディ10の複数の脚部17の先端部分17aを嵌合させるための複数(ここでは4つ)の嵌合孔41a、連結機構50を通す貫通孔41bを備えている。
各々の取付け部42は、板状部41から略L字状に屈曲して形成され、その先端側において駆動ユニット60のフランジ部61aが接合される平坦部42a、平坦部42aに形成されたネジ孔42bを備えている。
また、ブラケット40がボディ10に固定された状態において、取付け部42は、ボディ10に対して板状部41から軸線S方向にさらに離隔した位置において駆動ユニット60を固定するようになっている。
さらに、ブラケット40が板状部41を備えているため、ボディ10の外壁10aから放射される輻射熱を板状部41で遮ることができ、駆動ユニット60への熱の影響を低減することができる。
連結部51aは、略平板状に形成され、その中央において弁軸20の端部25を挿脱自在に嵌合し得る略矩形の嵌合孔h1を備えている。
一対の係合片51bは、第2連結レバー52に係合されるものであり、連結部51aからクランク状に屈曲して形成され、付勢バネ53のずれを規制する役割をなすと共に、第2連結レバー52のスリット52cを通して係合孔52dに係合され得るように形成されている。
一対の規制片51cは、付勢バネ53のずれを規制するものであり、一対の係合片51bと軸線S回りに略90度位相がずれた位置において、連結部51aからそれぞれL字状に屈曲して形成されている。
連結部52aは、駆動ユニット60の回転軸62が連結されるものであり、略平板状に形成され、その中央において駆動ユニット60の回転軸62を挿脱自在に嵌合し得る略矩形の嵌合孔h2を備えている。
一対の腕部52bは、連結部52aからそれぞれ略L字状に屈曲して形成され、その内側に配置された付勢バネ53のずれを規制するようになっている。
各々のスリット52cは、対応する腕部52bに形成され、第1連結レバー51を第2連結レバー52に係合させるように組み付ける際に、係合片51bが通過し得る寸法に形成されている。
各々の係合孔52dは、対応する腕部52bにおいてスリット52cに連続して形成され、第1連結レバー50の係合片51bが軸線S回りに移動不能にかつ軸線S方向に所定量移動可能な寸法に形成されている。
先ず、第1連結レバー51及び第2連結レバー52が、嵌合孔h1及び嵌合孔h2が並ぶ直線の方向においてコ字形状の開放側を互いに向か合わせるように配置されて、付勢バネ53を挟み込むように保持される。
続いて、第1連結レバー51と第2連結レバー52が直線回りに相対的に回転させられて、第1連結レバー51の係合片51bが第2連結レバー52のスリット52cを通して係合孔52dに挿入される。
そして、付勢力により、第1連結レバー51と第2連結レバー52が直線方向において互いに付勢バネ53により付勢されると、係合片51bがスリット52cからずれて係合状態が維持される。
このモジュール品において、第1連結レバー51及び第2連結レバー52は、直線方向において所定範囲に亘って相対移動可能に係合され、かつ、直線回りにおいて一体的に回転するように組み付けられた状態となる。
これにより、連結機構50を介して弁軸20から回転軸62への熱伝達を抑制でき、又、連結機構50での放熱作用も得ることができる。
回転軸62は、その先端領域において、第2連結レバー52の嵌合孔h2に挿脱自在に嵌合される略矩形の断面部分を備えている。
駆動源は、励磁用のコイル、永久磁石、電磁力により回転するロータ等を含む、DCモータ、トルクモータ等である。
上記のボディ10、ブッシュB、キャップC、弁軸20、ネジ23a、バタフライ弁30、ブラケット40、連結機構50、駆動ユニット60、締結ボルトb1が準備される。
続いて、ブッシュBが、ボディ10の嵌合孔15に嵌合して固定される。
続いて、弁軸20が、弁軸孔14を通してボディ10のブッシュBに対して回動自在に嵌合され、その状態において、バタフライ弁30がネジ23aを用いて弁軸20の平坦部23に締結される。
続いて、キャップCが、ボディ10の凹部16に嵌合して固定される。
続いて、連結機構50が、嵌合孔h1に弁軸20の端部25を嵌合させるようにして組み込まれる。
その後、駆動ユニット60が、回転軸62を嵌合孔h2に嵌合させつつブラケット40の取付け部42に接合され、締結ボルトb1が円孔61bを通してネジ孔42bに捩じ込まれることにより、ブラケット40に固定される。
これにより、駆動ユニット60がブラケット40及び複数の脚部17を介してボディ10に固定されたバルブ装置Mが得られる。
尚、上記組み付け方法は、一例であり、その他の手順による組み付けが可能である。
ここで、駆動ユニット60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。
特に、このバルブ装置Mにおいては、駆動ユニット60に対して、高温排気による熱の影響が抑制ないし防止される構造が採用されているため、所望の耐久性を確保しつつ、通路11の開閉動作を高精度に行うことができる。
これによれば、駆動ユニット60が、ボディ10の外壁10a又はブラケット40の表面から放射される輻射熱に曝されるのを防止でき、熱の影響をより一層抑制することができる。
10 ボディ
10a 外壁
11 通路
L 中心線
12 シール部
13 全開ストッパ
14 弁軸孔
17 複数の脚部(突出部)
17a 先端部分
20 弁軸
S 軸線
25 端部
30 バタフライ弁
40 ブラケット
41 板状部
42 取付け部
50 連結機構
51 第1連結レバー
52 第2連結レバー
h1,h2 嵌合孔
53 付勢バネ
60 駆動ユニット
61 ケース
62 回転軸
Claims (9)
- 流体を通す通路を画定すると共に外壁から突出するように一体形成された突出部を有するボディと、
前記ボディの弁軸孔に回動自在に支持された弁軸と、
前記通路を開閉するべく前記弁軸に固定されたバタフライ弁と、
前記弁軸に回転駆動力を及ぼすべく前記突出部を介して前記ボディに固定された駆動ユニットと、を備え、
前記ボディは、前記バタフライ弁の輪郭部が全閉状態において当接するべく前記通路内に半円弧状に突出する半円弧状のシール部と、前記バタフライ弁が全開状態において当接するべく前記通路内に突出する全開ストッパとを含むように、ロストワックス法により鋳造された鋳造品であり、
前記全開ストッパは、前記弁軸孔の中心から前記通路の中心線方向の一方側に偏倚した位置でかつ前記シール部に隣接して連なるように形成されている、
ことを特徴とするバルブ装置。 - 前記突出部は、前記ボディの外壁において、互いに離隔して突出する複数の脚部を含む、
ことを特徴とする請求項1に記載のバルブ装置。 - 前記複数の脚部は、前記ボディの外壁から先端側に向けて断面積が小さくなる先細り形状に形成されている、
ことを特徴とする請求項2に記載のバルブ装置。 - 前記突出部の先端部分に取り付けられたブラケットを含み、
前記駆動ユニットは、前記ブラケットを介して前記ボディに固定されている、
ことを特徴とする請求項1ないし3いずれか一つに記載のバルブ装置。 - 前記ブラケットは、前記突出部に固定される板状部と、前記板状部から屈曲して形成され前記駆動ユニットを取り付ける取付け部と、を含む、
ことを特徴とする請求項4に記載のバルブ装置。 - 前記駆動ユニットは、外輪郭を画定するケースと、前記ケースから突出する回転軸を含み、
前記回転軸と前記弁軸の間には、回転力を伝達する連結機構が設けられている、
ことを特徴とする請求項1ないし5いずれか一つに記載のバルブ装置。 - 前記連結機構は、前記弁軸の端部に着脱自在に連結される第1連結レバーと、前記第1連結レバーに連結されると共に前記回転軸が着脱自在に連結される第2連結レバーと、を含む、
ことを特徴とする請求項6に記載のバルブ装置。 - 前記第2連結レバーは、前記回転軸を離脱可能に嵌合する嵌合孔を有する、
ことを特徴とする請求項7に記載のバルブ装置。 - 前記第1連結レバー及び第2連結レバーは、前記弁軸の軸線方向において所定範囲に亘って相対移動可能に係合され、
前記第1連結レバーと第2連結レバーの間には、前記弁軸の軸線方向に付勢力を及ぼす付勢バネが配置されている、
ことを特徴とする請求項7又は8に記載のバルブ装置。
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