JPH03286152A - Exhaust control valve for internal combustion engine - Google Patents

Exhaust control valve for internal combustion engine

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Publication number
JPH03286152A
JPH03286152A JP8481490A JP8481490A JPH03286152A JP H03286152 A JPH03286152 A JP H03286152A JP 8481490 A JP8481490 A JP 8481490A JP 8481490 A JP8481490 A JP 8481490A JP H03286152 A JPH03286152 A JP H03286152A
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JP
Japan
Prior art keywords
valve
valve body
ring
valve seat
ring groove
Prior art date
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Pending
Application number
JP8481490A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Toshiyuki Maehara
利之 前原
Hiromichi Yanagihara
弘道 柳原
Shinobu Ishiyama
忍 石山
Taiichi Mori
泰一 森
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
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Filing date
Publication date
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  • Control Of Throttle Valves Provided In The Intake System Or In The Exhaust System (AREA)

Abstract

PURPOSE:To improve the energizing sealing performance by arranging a sealing member between a valve body and at least either the first or second valve seat and blowing exhaust gas so that the part between the valve body and the valve seat is closed in perfect closure of an exhaust passage. CONSTITUTION:The first and second valve seats 24 and 25 are formed on the side edge surfaces of a valve passage 21 opposed to the upper and lower projection parts 22 and 23 in the valve body 20 of an exhaust control valve 9, and the first and second rings 29 and 30 are inserted into the annular first and second ring grooves 26 and 27 over nearly half the circumference. In the perfect closure state, the first sealing surfaces 29a (30a) of the first and second rings 29 and 30 are closely attached to the peripheral edge part on each side surface of a valve body 15, and energized against the valve body 15 by the force FH based on the pressure FG of exhaust gas, and the second sealing surfaces 29b (30b) are energized against the projecting parts 28 and 31 by each force FV. Accordingly, the sealing performance between the valve body 15 and the valve seats 24 and 25 can be improved without increasing the working precision and assembly precision of the valve body 15, valve seats 24 and 25, and the valve shaft 16.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は内燃機関の排気制御弁に関する。[Detailed description of the invention] [Industrial application field] The present invention relates to an exhaust control valve for an internal combustion engine.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

実開昭60−69339号公報には、弁軸周りに回動可
能な弁体を排気通路内に配置すると共に弁体の一方の側
面のほぼ半円周の周縁部が着座可能な第1の弁座と、弁
体の他方の側面のほぼ半円周の周縁部が着座可能であり
、かつ弁軸に対して第(の弁座と対称位置に配置された
第2の弁座とを備え、弁体によって排気通路を開閉する
ようにした内燃機関の排気制御弁が開示されている。
Japanese Utility Model Application Publication No. 60-69339 discloses that a valve body rotatable around a valve shaft is disposed in an exhaust passage, and a first seat is provided on which a substantially semicircular peripheral edge on one side of the valve body can be seated. The valve seat and a second valve seat are seatable on a substantially semicircular peripheral edge of the other side of the valve body, and are disposed at a position symmetrical to the second valve seat with respect to the valve shaft. discloses an exhaust control valve for an internal combustion engine in which an exhaust passage is opened and closed by a valve body.

この排気制御弁では、弁体の一方の側面の周縁部が第1
の弁座に着座すると共に弁体の他方の側面に周縁部が第
2の弁座に着座することによって、排気通路が弁体によ
って全閉せしめられる。
In this exhaust control valve, the peripheral edge of one side of the valve body is the first
The exhaust passage is completely closed by the valve body by seating the second valve seat on the second valve seat and having the peripheral edge portion on the other side of the valve body sit on the second valve seat.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problem to be solved by the invention]

ところがこの排気制御弁では、弁体、弁座、および弁軸
等の加工精度および組付は精度のバラツキにより、ある
いは排気ガスにさらされるため高温下での熱歪によって
、例えば弁体の一方の側面の周縁部が第1の弁座に着座
すると、弁体の他方の側面の周縁部が第2の弁座に着座
することができず、これらの間に隙間が発生してシール
性が低下するという問題がある。特に排気ガスは高い圧
力を有するため、このような隙間が存在すると多量のガ
スが流出するため特に問題となる。
However, in this exhaust control valve, the processing accuracy and assembly of the valve body, valve seat, valve stem, etc. may vary due to variations in accuracy, or due to thermal distortion at high temperatures due to exposure to exhaust gas, for example, one side of the valve body may be damaged. When the peripheral edge of the side surface is seated on the first valve seat, the peripheral edge of the other side of the valve body cannot be seated on the second valve seat, and a gap is created between them, reducing sealing performance. There is a problem with doing so. In particular, since exhaust gas has a high pressure, the existence of such a gap causes a particular problem because a large amount of gas flows out.

〔課題を解決するための手段〕[Means to solve the problem]

上記問題点を解決するため本発明によれば、弁軸周りに
回動可能な弁体を排気通路に配置すると共に、弁体の一
方の側面が着座可能な第1の弁座と、弁体の他方の側面
が着座可能な第2の弁座とを備え、弁体が第1の弁座お
よび第2の弁座に着座することによって排気通路を全閉
するようにした内燃機関の排気制御弁において、第1の
弁座および第2の弁座のうち少なくともいずれか一方と
弁体との間にシール部材を配置し、シール部材は排気通
路全閉時において第1の弁座および第2の弁座のうち少
なくともいずれか一方と弁体との間を閉鎖するように排
気ガス圧力によって付勢されるようにしている。
In order to solve the above problems, according to the present invention, a valve body rotatable around the valve shaft is disposed in the exhaust passage, and one side of the valve body is provided with a first valve seat that can be seated, and a second valve seat that can be seated on the other side thereof, and the exhaust passage for an internal combustion engine is completely closed by the valve body being seated on the first valve seat and the second valve seat. In the valve, a seal member is disposed between the valve body and at least one of the first valve seat and the second valve seat, and the seal member is arranged between the first valve seat and the second valve seat when the exhaust passage is fully closed. The valve body is biased by exhaust gas pressure to close the space between at least one of the valve seats and the valve body.

〔作 用〕[For production]

シール部材は排気通路全閉時において、弁座と弁体との
間を閉鎖するように排気ガス圧力によって付勢される。
The sealing member is urged by exhaust gas pressure to close the space between the valve seat and the valve body when the exhaust passage is fully closed.

〔実施例〕〔Example〕

第13図は二段ターボ内燃機関の全体概略構成図である
。第13図を参照すると、1は機関本体、2は排気通路
、3は吸気通路、4はインタークーラを夫々示す。排気
通路2には上流側から小容量の高圧段タービン5および
大容量の低圧段タービン6が配置される。排気通路2に
は、高圧段タービン5および低圧段タービン6を夫々迂
回する高圧段バイパス通路7および低圧段バイパス通路
8が夫々形成されている。高圧段バイパス通路7の途中
には排気制御弁9が、低圧段バイパス通路8の途中には
ウェイストゲート弁10が配置される。
FIG. 13 is an overall schematic diagram of the two-stage turbo internal combustion engine. Referring to FIG. 13, 1 is the engine body, 2 is an exhaust passage, 3 is an intake passage, and 4 is an intercooler. A small-capacity high-pressure turbine 5 and a large-capacity low-pressure turbine 6 are arranged in the exhaust passage 2 from the upstream side. The exhaust passage 2 is formed with a high-pressure stage bypass passage 7 and a low-pressure stage bypass passage 8, which bypass the high-pressure stage turbine 5 and the low-pressure stage turbine 6, respectively. An exhaust control valve 9 is disposed in the middle of the high pressure stage bypass passage 7, and a waste gate valve 10 is disposed in the middle of the low pressure stage bypass passage 8.

一方、吸気通路3には、高圧段タービン5および低圧段
タービン6によって夫々駆動される小容量の高圧段コン
プレッサ11および大容量の低圧段コンプレッサ12が
配置される。吸気通路3には高圧段コンプレッサ11を
迂回する吸気バイパス通路13が形成され、この吸気バ
イパス通路13には吸気バイパス弁14が配置される。
On the other hand, in the intake passage 3, a small-capacity high-pressure compressor 11 and a large-capacity low-pressure compressor 12 are arranged, which are driven by a high-pressure turbine 5 and a low-pressure turbine 6, respectively. An intake bypass passage 13 that bypasses the high-pressure compressor 11 is formed in the intake passage 3, and an intake bypass valve 14 is disposed in the intake bypass passage 13.

排気制御弁9は高圧段コンプレッサ11および低圧段コ
ンプレッサ12の吐出圧力に応じて開度制御される。排
気制御弁9が全閉状態になると全排気ガスが高圧段ター
ビン5を通過することになる。
The opening degree of the exhaust control valve 9 is controlled according to the discharge pressures of the high-pressure compressor 11 and the low-pressure compressor 12. When the exhaust control valve 9 is fully closed, all the exhaust gas passes through the high pressure turbine 5.

第1図には第1の実施例の排気制御弁9の縦断面図を示
す。第1図を参照すると、バルブボディ20内には弁通
路21が形威される。弁通路21は高圧段バイパス通路
7の一部を形威し、第1図中左側の上流であり機関本体
1 (第13図参照〉に接続される。弁通路21の軸線
六方向の中央部21aにおいて弁通路21は円筒状であ
り、従ってこの中央部21aを円筒状部と称する。円筒
状部の213より左方の弁通路21内周上面には上部突
出822が形成され、円筒状部21aより右方の弁通路
21内周下面には下部突出部23が形成される。弁通路
21内には、円板状の弁体15が弁軸16の周りに回動
可能に配置される。この弁体15は全閉時において円筒
状部21aに位置する。弁体15の直径は円筒状部21
aの内径より少しだけ小さいため、弁体15全閉時にお
いて弁体工5の外周と円筒状部21aの内周との間には
隙間を有する。
FIG. 1 shows a longitudinal sectional view of the exhaust control valve 9 of the first embodiment. Referring to FIG. 1, a valve passage 21 is defined within the valve body 20. As shown in FIG. The valve passage 21 forms a part of the high-pressure stage bypass passage 7, is upstream on the left side in Fig. 1, and is connected to the engine main body 1 (see Fig. 13).The central part of the valve passage 21 in the six axis directions In 21a, the valve passage 21 has a cylindrical shape, and therefore, this central part 21a is called a cylindrical part.An upper protrusion 822 is formed on the upper surface of the inner periphery of the valve passage 21 on the left side of the cylindrical part 213. A lower protrusion 23 is formed on the lower surface of the inner periphery of the valve passage 21 on the right side of the valve passage 21a.A disc-shaped valve body 15 is arranged in the valve passage 21 so as to be rotatable around the valve shaft 16. This valve body 15 is located in the cylindrical part 21a when fully closed.The diameter of the valve body 15 is equal to the diameter of the cylindrical part 21a.
Since it is slightly smaller than the inner diameter of a, there is a gap between the outer circumference of the valve body 5 and the inner circumference of the cylindrical portion 21a when the valve body 15 is fully closed.

第2図には第1図に示すバルブボディ20の右側面図を
示す。第1図および第2図を参照すると、上部突出部2
2は半円周より少し短い円環状であり、下部突出部23
も半円周より少し短い円環状である。
FIG. 2 shows a right side view of the valve body 20 shown in FIG. 1. Referring to FIGS. 1 and 2, the upper protrusion 2
2 is an annular shape slightly shorter than a semicircle, and has a lower protrusion 23
It is also circular, slightly shorter than a semicircle.

また、弁通路21の軸線Aに垂直な、上部突出部22お
よび下部突出部23の断面形状は軸線Aに対して対称に
形成されている。従って第2図に示されるように、上部
突出部22の雨下端部22aと下部突出部23の雨上端
部23aとの間には弁軸隙間19が形成される。
Further, the cross-sectional shapes of the upper protrusion 22 and the lower protrusion 23 perpendicular to the axis A of the valve passage 21 are formed symmetrically with respect to the axis A. Therefore, as shown in FIG. 2, a valve shaft gap 19 is formed between the lower end 22a of the upper protrusion 22 and the upper end 23a of the lower protrusion 23.

上部突出部22と下部突出部23の対向する夫々の側端
面上には第1弁座24および第2弁座25が形成される
。第1図に示されるように第1弁座24および第2弁座
25は弁通路21の軸線Aに垂直な第1平面P1および
第2平面P2上に夫々形成されている。第1弁座24と
第2弁座25との間には軸線A方向に、弁体15の板厚
の隙間を有する。従って弁体15の全閉時においては、
弁体15の両側面が夫々第1平面P1および第2平面P
2上に位置するようになされている。このため第1図に
示されるように弁体15の全開時においては、弁体15
の中心線Bと弁通路21の軸線Aとのなす角(弁開度角
)αは90度となる。弁軸16の軸線は、軸線Aと中心
線Bとの交点を通りかつこれらに垂直となるようになさ
れている。
A first valve seat 24 and a second valve seat 25 are formed on opposing side end surfaces of the upper protrusion 22 and the lower protrusion 23, respectively. As shown in FIG. 1, the first valve seat 24 and the second valve seat 25 are formed on a first plane P1 and a second plane P2 perpendicular to the axis A of the valve passage 21, respectively. A gap equal to the thickness of the valve body 15 is provided between the first valve seat 24 and the second valve seat 25 in the direction of the axis A. Therefore, when the valve body 15 is fully closed,
Both side surfaces of the valve body 15 are a first plane P1 and a second plane P, respectively.
It is arranged so that it is located above 2. Therefore, as shown in FIG. 1, when the valve body 15 is fully opened, the valve body 15
The angle (valve opening angle) α between the center line B of the valve passage 21 and the axis A of the valve passage 21 is 90 degrees. The axis of the valve shaft 16 passes through the intersection of the axis A and the center line B and is perpendicular to them.

第3図および第4図には弁軸16を示す。弁軸16の一
端部には凹部16aが形成される。この凹部16aの幅
は弁体15の板厚に等しく、この凹部内に弁体15が嵌
入されることによって弁軸16が弁体15に取付けられ
る。弁軸16の他端は小径部16bとされ、凹部16a
と小径部16bとの間は大径部16Cとされる。
The valve stem 16 is shown in FIGS. 3 and 4. FIG. A recess 16a is formed at one end of the valve shaft 16. The width of this recess 16a is equal to the plate thickness of the valve body 15, and the valve shaft 16 is attached to the valve body 15 by fitting the valve body 15 into this recess. The other end of the valve shaft 16 has a small diameter portion 16b and a recessed portion 16a.
A large diameter portion 16C is formed between the small diameter portion 16b and the small diameter portion 16b.

第5図には第1図の右側面図を示す。第5図に示される
ように弁体15はその両端に取付けられた2つの弁軸1
6によってバルブボディ20に支承されている。
FIG. 5 shows a right side view of FIG. 1. As shown in FIG. 5, the valve body 15 has two valve shafts 1 attached to both ends thereof.
6 on the valve body 20.

第1図および第5図を参照すると、弁軸16の外周は、
第1弁座24の最下端および第2弁座25の最上端に接
触しており、これによって弁軸16周りの漏れを防止し
ている。
Referring to FIGS. 1 and 5, the outer circumference of the valve stem 16 is
It contacts the lowermost end of the first valve seat 24 and the uppermost end of the second valve seat 25, thereby preventing leakage around the valve shaft 16.

ところでこのように、弁体15の両側面の周縁部が夫々
第1弁座24および第2弁座25に夫々着座して弁通路
21を閉鎖するようにした排気制御弁においては、弁体
15、第1および第2弁座24および25、弁軸16の
加工精度および組付は精度のバラツキにより、あるいは
排気ガスにさらされるため高温下での熱歪によって、例
えば弁体15の一方の側面の周縁部が第1弁座24に着
座すると、弁体15の他方の側面の周縁部が第2弁座2
5に着座することができず、これらの間に隙間が発生し
てシール性が低下するという問題がある。特に排気ガス
は高い圧力を有するため、このような隙間が存在すると
多量の排気ガスが流出し、第13図に示される高圧段タ
ーボ5に十分な量の排気ガスを供給することができない
という問題を生ずる。
By the way, in the exhaust control valve in which the peripheral edges of both side surfaces of the valve body 15 are seated on the first valve seat 24 and the second valve seat 25, respectively, to close the valve passage 21, the valve body 15 , the machining accuracy and assembly of the first and second valve seats 24 and 25 and the valve stem 16 may be affected due to variations in accuracy, or due to thermal distortion at high temperatures due to exposure to exhaust gas, for example, on one side of the valve body 15. When the peripheral edge of the valve body 15 is seated on the first valve seat 24, the peripheral edge of the other side of the valve body 15 is seated on the second valve seat 24.
5 cannot be seated, and a gap is generated between them, resulting in a problem that the sealing performance is deteriorated. In particular, since exhaust gas has a high pressure, if such a gap exists, a large amount of exhaust gas will flow out, resulting in the problem that a sufficient amount of exhaust gas cannot be supplied to the high-pressure stage turbo 5 shown in FIG. 13. will occur.

そこで本発明では、弁体15と弁座24および25との
間にシール部材であるリングを配置することとしている
Therefore, in the present invention, a ring serving as a sealing member is disposed between the valve body 15 and the valve seats 24 and 25.

第2図を参照すると、第1弁座24上には第1弁座24
に沿ってほぼ半円周にわたって延びる円環状の第1リン
グ構26が形成され、第2弁座25上には第2弁座25
に沿ってほぼ半円周にわたって延びる円環状の第2リン
グ溝27が形成される。第1リング溝26は第1弁座2
4の最下端の直前で終端しており、第2リング溝27も
第2弁座25の最上端の直前で終端している。
Referring to FIG. 2, the first valve seat 24 is
A first ring structure 26 is formed in an annular shape and extends approximately semicircumferentially along the second valve seat 25 .
A second ring groove 27 is formed in an annular shape, extending along approximately a semicircumference. The first ring groove 26 is the first valve seat 2
4, and the second ring groove 27 also ends just before the uppermost end of the second valve seat 25.

第6図には第1リング溝26の拡大図を示す。第1図お
よび第6図を参照すると、第1リング溝26の開口°部
には円環状の突起部28が形成されている。
FIG. 6 shows an enlarged view of the first ring groove 26. Referring to FIGS. 1 and 6, an annular projection 28 is formed at the opening of the first ring groove 26. As shown in FIG.

この突起部28は第1リング溝26の両端部の直前で終
端しており、従って第1リング溝26の両端部近傍には
突起部28は形成されていない。第1リング溝26内に
は第1リング29が挿入される。第1リング溝26の幅
Wは第1リング29の幅WRの約1.5倍程度であり、
第1リング2つが取付けられても第1リング溝26には
かなりの隙間が存在する。突起部28の幅Wpは第1リ
ングの幅W、のほぼ1/3程度である。第2リング溝2
7もほぼ同様に形成され、突起部31が形成されている
This protrusion 28 terminates immediately before both ends of the first ring groove 26, and therefore no protrusion 28 is formed near both ends of the first ring groove 26. A first ring 29 is inserted into the first ring groove 26 . The width W of the first ring groove 26 is about 1.5 times the width WR of the first ring 29,
Even when the two first rings are attached, there is a considerable gap in the first ring groove 26. The width Wp of the protrusion 28 is approximately ⅓ of the width W of the first ring. 2nd ring groove 2
7 is also formed in substantially the same manner, and has a protrusion 31 formed therein.

第7図から第9図には第1リング29を示す。第1リン
グ29はほぼ半円周の円環状であり、例えば銅系の合金
等の軟らかい金属で形成される。第1リング29の中心
線の曲率半径は、第1リング溝26の中心線の曲率半径
より大きい。第1リング29は、第1のシール面29a
および第2シール面29bを有するシール部29cと、
複数の切り込み29dが形成された受圧部29eとから
威る。第1シール面29aと第2シール面29bとは第
9図に示されるように直角をなしており、第1シール面
29aは弁体15と係合し、第2シール面29bは第1
リング溝26の突起部28と係合する。受圧部29eは
突起部28の高さと同じ高さだけシール部29cより高
くなるように形成されている。受圧部29eの端面29
fは右斜め下に向かって傾斜している。このため端面2
9fに垂直に排気ガスの圧力Fcが作用すると、第1す
ング29を右方に付勢する力Fn と第1リング29を
上方に向かつて付勢する力F、とが作用する。
The first ring 29 is shown in FIGS. 7-9. The first ring 29 has a substantially semicircular annular shape, and is made of a soft metal such as a copper-based alloy, for example. The radius of curvature of the center line of the first ring 29 is larger than the radius of curvature of the center line of the first ring groove 26 . The first ring 29 has a first sealing surface 29a.
and a sealing portion 29c having a second sealing surface 29b;
The pressure receiving portion 29e has a plurality of notches 29d formed therein. The first sealing surface 29a and the second sealing surface 29b form a right angle as shown in FIG.
It engages with the protrusion 28 of the ring groove 26. The pressure receiving part 29e is formed to be higher than the sealing part 29c by the same height as the height of the projection part 28. End surface 29 of pressure receiving part 29e
f is inclined diagonally downward to the right. Therefore, end face 2
When the exhaust gas pressure Fc acts perpendicularly to 9f, a force Fn that urges the first ring 29 to the right and a force F that urges the first ring 29 upward act.

第1リング29を第1リング溝26内に挿入する際には
、第1リング29の両端部が接近するように変形させな
がら第1リング29の中央部から第1リング溝26内に
挿入する。前述のように第1リング29の中心線の半径
は第1リング溝26の中心線の半径より大きいために、
第1リング29は第1リング29の外周が第1リング溝
26の外周に接するようにして停止される。このとき第
1リング29は第1リングの受圧部29eが第1リング
溝26の突起部28によって係止されるために、第1リ
ング29が第1リング溝26から脱落することが防止さ
れる。
When inserting the first ring 29 into the first ring groove 26, the first ring 29 is inserted from the center into the first ring groove 26 while deforming so that both ends of the first ring 29 approach each other. . As mentioned above, since the radius of the center line of the first ring 29 is larger than the radius of the center line of the first ring groove 26,
The first ring 29 is stopped such that the outer periphery of the first ring 29 contacts the outer periphery of the first ring groove 26 . At this time, the pressure receiving part 29e of the first ring 29 is locked by the protrusion 28 of the first ring groove 26, so that the first ring 29 is prevented from falling off from the first ring groove 26. .

第1図および第5図を参照すると第2リング溝27も第
1リング溝26とほぼ同様に形成され、この第2リング
溝27内には第2リング30が挿入されている。
Referring to FIGS. 1 and 5, the second ring groove 27 is also formed in substantially the same manner as the first ring groove 26, and the second ring 30 is inserted into the second ring groove 27.

第10図から第12図には第2リング30を示す。第2
リング30はほぼ半円周の円環状であり、例えば銅系の
合金等の軟らかい金属で形成される。第2リング30の
中心線の曲率半径は、第2リング溝27の中心線の曲率
半径より小さい。第2リング30は第1のシール面30
aおよび第2のシール面30bを有するシール部30c
と、複数の切り込み30dが形成された受圧部30eと
から戊る。第1シール面30aと第2シール面30bと
は第12図に示されるように直角をなしており、第1シ
ール面29aは弁体15を係合し、第2シール面29b
は第2リング溝の27の突起部31と係合する。受圧部
30eは突起部31の高さと同じ高さだけシール部30
Cより高くなるように形成されている。受圧部30eの
端面30fは左斜め下に向かって傾斜している。このた
め端面30fに垂直に排気ガスの圧力Faが作用すると
、第2リング30を左方に付勢する力Filと第2リン
グ30を上方に向かつて付勢する力Fvとが作用する。
The second ring 30 is shown in FIGS. 10-12. Second
The ring 30 has a substantially semicircular annular shape, and is made of a soft metal such as a copper-based alloy, for example. The radius of curvature of the center line of the second ring 30 is smaller than the radius of curvature of the center line of the second ring groove 27 . The second ring 30 is the first sealing surface 30
a and a second sealing surface 30b.
and a pressure receiving part 30e in which a plurality of cuts 30d are formed. The first sealing surface 30a and the second sealing surface 30b form a right angle as shown in FIG. 12, and the first sealing surface 29a engages the valve body 15, and the second sealing surface 29b
engages with 27 protrusions 31 of the second ring groove. The pressure receiving part 30e extends from the sealing part 30 by the same height as the height of the projection part 31.
It is formed to be higher than C. An end surface 30f of the pressure receiving portion 30e is inclined diagonally downward to the left. Therefore, when the exhaust gas pressure Fa acts perpendicularly to the end surface 30f, a force Fil that urges the second ring 30 leftward and a force Fv that urges the second ring 30 upward act.

第2リング30も第1リング29と同様の方法で第2リ
ング溝27内に挿入される。
The second ring 30 is also inserted into the second ring groove 27 in the same manner as the first ring 29.

第1図において弁開度角αが小さい程弁開度は大きくな
りα=0で全開状態となる。一方、αが大きくなりα=
90度になると全開状態となる。このとき、第9図およ
び第12図に示されるように弁体15の各側面の周縁部
に第1リング29および第2リング30の各第1シール
面29aおよび30aが夫々密着し、各リング29.3
0は排気ガスの圧力Fcに基づく力F、によって弁体1
5に向かって夫々付勢される。また、第1リング29お
よび第2リング30の各第2シール面29bおよび30
bは夫々突起部28゜31に密着し、各リング29.3
0は排気ガスの圧力Fcに基づく力F、によって突起部
28.31に向かって夫々付勢される。このため、弁体
15と第1および第2弁座24.25間とは、第1およ
び第2リング29.30によって閉鎖されることになる
。従って、弁体15、弁座24.25、および弁軸16
の加工精度および組付精度を高くすることなく、弁体1
5と弁座24.25の間のシール性を向上せしめること
ができる。
In FIG. 1, the smaller the valve opening angle α, the larger the valve opening becomes, and when α=0, the valve becomes fully open. On the other hand, α increases and α=
When it reaches 90 degrees, it is fully open. At this time, as shown in FIGS. 9 and 12, the first seal surfaces 29a and 30a of the first ring 29 and the second ring 30 are in close contact with the peripheral edge of each side surface of the valve body 15, respectively, and each ring 29.3
0 is the force F based on the exhaust gas pressure Fc, which causes the valve body 1 to
5, respectively. Further, each second sealing surface 29b and 30 of the first ring 29 and the second ring 30
b are in close contact with the projections 28°31, respectively, and each ring 29.3
0 are respectively urged toward the projections 28 and 31 by a force F based on the exhaust gas pressure Fc. Therefore, the space between the valve body 15 and the first and second valve seats 24.25 is closed by the first and second rings 29.30. Therefore, the valve body 15, the valve seat 24, 25, and the valve stem 16
valve body 1 without increasing the machining accuracy and assembly accuracy.
5 and the valve seats 24, 25 can be improved.

また、本実施例では排気制御弁全開時において弁開度角
αが90度であるために弁体15、弁座24゜25、リ
ング溝26、27、およびリング29.30の形状は円
形となり、このため機械加工が容易になる。
Furthermore, in this embodiment, since the valve opening angle α is 90 degrees when the exhaust control valve is fully open, the shapes of the valve body 15, valve seat 24, 25, ring grooves 26, 27, and rings 29, 30 are circular. , which makes machining easier.

また、リング29.30をバルブボディに取付ける場合
には、後述するように弁体15に取付ける場合に比べ、
弁体の開度が小さい場合においてガス流の乱れによりリ
ング29.30が振動しても弁体にはこのリング29.
30の振動による力が加わらないため流量を正確に制御
することができる。
Also, when attaching the rings 29 and 30 to the valve body, compared to when attaching them to the valve body 15 as described later,
When the opening degree of the valve body is small, even if the rings 29.30 vibrate due to turbulence in the gas flow, the rings 29.
Since the force due to the vibration of 30 is not applied, the flow rate can be accurately controlled.

また、バルブボディは放熱面積が大きいため、熱による
経時的なリング溝26.27の変形を小さくすることが
できる。
Furthermore, since the valve body has a large heat radiation area, deformation of the ring grooves 26 and 27 over time due to heat can be reduced.

次に全閉時における弁開度角αが90度より小さい第2
の実施例について説明する。第14図を参照すると、弁
開度角αが75度で全開状態となる。従ってこれに応じ
て第1弁座24および第2弁座25は傾斜しており、第
1リング29および第2リング30の各第1シール面2
9a・30aも傾斜している。また、弁体15の形状、
第1および第2リング溝2627の形状、第1および第
2リング29.30の形状は全閉時における弁開度角α
に応じて円形状となる。
Next, the second valve opening angle α is smaller than 90 degrees when fully closed.
An example will be described. Referring to FIG. 14, when the valve opening angle α is 75 degrees, the valve is fully open. Accordingly, the first valve seat 24 and the second valve seat 25 are inclined, and the respective first seal surfaces 2 of the first ring 29 and the second ring 30 are inclined.
9a and 30a are also inclined. Moreover, the shape of the valve body 15,
The shapes of the first and second ring grooves 2627 and the shapes of the first and second rings 29.30 are determined by the valve opening angle α when fully closed.
It has a circular shape depending on the .

この実施例によれば、排気制御弁全開から全閉までの作
動角、すなわち弁開度角αを小さくすることができるた
め、排気制御弁を作動するためのアクチュエータのスト
ロークを小さくすることができる。従ってアクチュエー
タを小型化することができる。
According to this embodiment, since the operating angle of the exhaust control valve from fully open to fully closed, that is, the valve opening angle α, can be reduced, the stroke of the actuator for operating the exhaust control valve can be reduced. . Therefore, the actuator can be downsized.

また、弁体15を少しだけ開弁したときの排気ガス流の
乱れが小さくなるために流量制御を容易にすることがで
きる。
Further, since the turbulence of the exhaust gas flow when the valve body 15 is slightly opened is reduced, flow rate control can be facilitated.

次に第15図から第17図を参照して第3の実施例につ
いて説明する。この実施例は第1の実施例とほぼ同様で
あるが、第1リング溝および第2リング溝が弁体に設け
られている点が異なる。従って、この異なる点について
説明する。
Next, a third embodiment will be described with reference to FIGS. 15 to 17. This embodiment is almost the same as the first embodiment, except that a first ring groove and a second ring groove are provided in the valve body. Therefore, this different point will be explained.

第15図を参照すると、弁体15の左側面15aの周縁
部には第1リング溝40が形成される。この第1リング
溝40は、第16図および第17図に示されるようにほ
ぼ半円周にわたって弁軸16取付は位置まで円環状に形
成され、第1リング溝40内には第1リング29が挿入
される。第15iEIに示されるように弁体15の全閉
位置においては、第1リング29は排気ガスの圧力によ
って押圧され、これによって第1リング29の第1シー
ル面29aが第1弁座24に密着され、第2シール面が
第1リング溝40の突起部28に密着される。弁体工5
の右側面15bの周縁部には第2リング溝41が形成さ
れる。この第2リング溝41は第16図に示されるよう
にほぼ半円周にわたって弁軸16取付は位置まで円環状
に形成され、第2リング溝41内には第2リング30が
挿入される。第15図に示されるように、弁体15の全
閉位置においては、第2リング30は排気ガスの圧力に
よって押圧され、これによって第2リング30の第1シ
ール面30aが第2弁座25に密着され、第2シール面
が第2リング溝41の突起部31に密着される。
Referring to FIG. 15, a first ring groove 40 is formed at the peripheral edge of the left side surface 15a of the valve body 15. As shown in FIG. As shown in FIGS. 16 and 17, the first ring groove 40 is formed in an annular shape extending approximately half a circumference up to the position where the valve shaft 16 is attached, and the first ring 29 is provided in the first ring groove 40. is inserted. As shown in 15iEI, when the valve body 15 is in the fully closed position, the first ring 29 is pressed by the pressure of the exhaust gas, so that the first sealing surface 29a of the first ring 29 is brought into close contact with the first valve seat 24. The second sealing surface is brought into close contact with the protrusion 28 of the first ring groove 40. Valve body work 5
A second ring groove 41 is formed at the peripheral edge of the right side surface 15b. As shown in FIG. 16, the second ring groove 41 is formed in an annular shape extending approximately half a circumference to the position where the valve shaft 16 is attached, and the second ring 30 is inserted into the second ring groove 41. As shown in FIG. 15, when the valve body 15 is in the fully closed position, the second ring 30 is pressed by the pressure of the exhaust gas, so that the first sealing surface 30a of the second ring 30 is pressed against the second valve seat 25. The second sealing surface is brought into close contact with the protrusion 31 of the second ring groove 41.

以上のように本実施例によれば第1の実施例と同様の効
果を得ることができる。また、第1および第2リング溝
40.41を弁体15に形成するようにしているため、
第1リング溝40の両端部および第2リング溝41の両
端部を弁軸16の中心に近い位置まで加工することがで
きるため、第1リング29の両端部および第2リング3
0の両端部を弁軸16に接触させることにより、弁体と
弁座24・25間のシール性をさらに向上せしめること
ができる。また、弁体15にリング溝40.41を形成
する場合、第1の実施例のようにバルブボディ20にリ
ング溝26.27を形成する場合に比べて加工が容易で
ある。
As described above, according to this embodiment, the same effects as the first embodiment can be obtained. Moreover, since the first and second ring grooves 40.41 are formed in the valve body 15,
Since both ends of the first ring groove 40 and both ends of the second ring groove 41 can be machined to a position close to the center of the valve shaft 16, both ends of the first ring 29 and both ends of the second ring 3
By bringing both ends of the valve 0 into contact with the valve shaft 16, the sealing performance between the valve body and the valve seats 24 and 25 can be further improved. Further, when forming the ring grooves 40, 41 in the valve body 15, processing is easier than when forming the ring grooves 26, 27 in the valve body 20 as in the first embodiment.

なお、本実施例においても、第2の実施例と同様に、全
弁時における弁開度角αが90度より小さくなるように
してもよい。
In addition, in this embodiment as well, similarly to the second embodiment, the valve opening angle α when the valves are all open may be smaller than 90 degrees.

第18図および第19図には第4の実施例を示す。A fourth embodiment is shown in FIGS. 18 and 19.

第4の実施例は第3の実施例とほぼ同様であるが、第1
リング溝および第2リング溝の形状が異なるため、この
異なる点について説明する。第20図には弁体15の拡
大図を、第21図には第20図のXXI−XXI線に沿
ってみた断面図を夫々示す。第20図および第21図を
参照すると、弁体15の弁軸取付は位置には切欠き部4
5が形成される。第1リング溝40の両端は切欠き部4
5に開口している。第1リング溝40の突起部28は第
1リング溝40の両端部まで延びている。第1リング溝
40の幅Wは第1リング29の幅W、より若干大きく、
突起部28の幅Wpは第1リングの幅WRのほぼ1/2
程度である。従って、第1リング29が第1リング溝4
0から脱落し難い。
The fourth embodiment is almost similar to the third embodiment, but the first embodiment is similar to the third embodiment.
Since the shapes of the ring groove and the second ring groove are different, this difference will be explained. FIG. 20 shows an enlarged view of the valve body 15, and FIG. 21 shows a sectional view taken along line XXI-XXI in FIG. 20. Referring to FIGS. 20 and 21, the valve stem of the valve body 15 is attached to the notch 4 at the position.
5 is formed. Both ends of the first ring groove 40 have cutout portions 4.
It opens at 5. The protrusion 28 of the first ring groove 40 extends to both ends of the first ring groove 40 . The width W of the first ring groove 40 is slightly larger than the width W of the first ring 29,
The width Wp of the protrusion 28 is approximately 1/2 of the width WR of the first ring.
That's about it. Therefore, the first ring 29 is connected to the first ring groove 4.
Hard to fall off from 0.

第1リング29を第1リング溝40内に挿入する際には
、切欠き部45への第1リング溝40の開口部から第1
リング29の先端を第1リング溝40内に挿入していく
When inserting the first ring 29 into the first ring groove 40, from the opening of the first ring groove 40 to the notch 45,
The tip of the ring 29 is inserted into the first ring groove 40.

第18図および第19図に示される第2リング溝41も
第1リング溝40と同様に形成され、第2リング30も
第1リング29と同様の方法で第2リング溝41内に挿
入される。
The second ring groove 41 shown in FIGS. 18 and 19 is also formed in the same manner as the first ring groove 40, and the second ring 30 is also inserted into the second ring groove 41 in the same manner as the first ring 29. Ru.

第22図および第23図には弁体15の切欠き部45に
取付けられる弁軸47を示す。弁軸47の一端部47a
は切欠き部45に応じた形状とされ、この一端部47a
の先端には弁体15の板厚に等しい幅を有する凹部47
bが形成される。弁軸47の一端部47aは弁体15の
切欠き部45に嵌入され、このとき弁軸47−端部47
aの凹部47b内には弁体15が嵌入される。
22 and 23 show a valve shaft 47 attached to the notch 45 of the valve body 15. As shown in FIG. One end 47a of the valve shaft 47
has a shape corresponding to the notch 45, and this one end 47a
A recess 47 having a width equal to the plate thickness of the valve body 15 is provided at the tip of the valve body 15.
b is formed. One end 47a of the valve shaft 47 is fitted into the notch 45 of the valve body 15, and at this time, the valve shaft 47-end 47
The valve body 15 is fitted into the recess 47b of a.

このため切欠き部へのリング溝40.41の開口が閉鎖
されるので、第1および第2リング29.30が夫々第
1および第2リング溝40.41から脱落することを防
止することができる。
As a result, the opening of the ring groove 40.41 to the notch is closed, thereby preventing the first and second rings 29.30 from falling off from the first and second ring grooves 40.41, respectively. can.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

シール部材は弁座と弁体との間を閉鎖するように付勢さ
れるため排気通路全閉時における弁座と弁体の間のシー
ル性を向上せしめることができる。
Since the sealing member is biased to close the space between the valve seat and the valve body, it is possible to improve the sealing performance between the valve seat and the valve body when the exhaust passage is fully closed.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は排気制御弁の第1の実施例の縦断面図、第2図
は第1図のバルブボディの右側面図、第3図は第1図の
弁軸の正面図、第4図は第3図の弁軸の右側面図、第5
図は第1図の排気制御弁の右側面図、第6図は第2図の
第1弁座の拡大図、第7図は第1リングの正面図、第8
図は第7図の第1リングの平面図、第9図は第7図のI
X−IX線に沿ってみた図、第″LO図は第2リングの
正面図、第11図は第10図の第2リングの底面図、第
12図は第10図のxn−xn線に沿ってみた図、第1
3図は排気制御弁を備えた二段ターボ内燃機関の全体概
略構成図、第14図は排気制御弁の第2の実施例の縦断
面図、第15図は排気制御弁の第3の実施例の縦断面図
、第16図は第15図の排気制御弁の右側面図、第17
図は第15図の弁体の一部の拡大左側面図、第18図は
排気制御弁の第4の実施例の縦断面図、第19図は第1
8図の排気制御弁の右側面図、第20図は第18図の弁
体の一部の拡大左側面図、第21図は第20図のXXI
−XXI線に沿ってみた断面図、第22図は第19図の
弁軸の正面図、第23図は第22図の弁軸の右側面図を
示す。 9・・・排気制御弁、  15・・・弁体、16.47
・・・弁軸、   21・・・弁通路、24・・・第1
弁座、   25・・・第2弁座、29・・・第1リン
グ、  30・・・第2リング。 排気制御弁 弁体 弁軸 弁通路 第1弁座 第2弁座 第1リング 第2リング 第 5 図 第 図 第 12 図 第 1 図 第 4 図 第 15 図 第16 図 〜/9 7 弁軸 第 8 図 第19図
Figure 1 is a longitudinal sectional view of the first embodiment of the exhaust control valve, Figure 2 is a right side view of the valve body in Figure 1, Figure 3 is a front view of the valve stem in Figure 1, and Figure 4. is the right side view of the valve stem in Figure 3, and Figure 5.
The figure is a right side view of the exhaust control valve in Figure 1, Figure 6 is an enlarged view of the first valve seat in Figure 2, Figure 7 is a front view of the first ring, and Figure 6 is an enlarged view of the first valve seat in Figure 2.
The figure is a plan view of the first ring in Fig. 7, and Fig. 9 is a plan view of the first ring in Fig. 7.
Figure 11 is a bottom view of the second ring in Figure 10. Figure 12 is along the xn-xn line in Figure 10. View along the line, 1st
Fig. 3 is an overall schematic diagram of a two-stage turbo internal combustion engine equipped with an exhaust control valve, Fig. 14 is a vertical sectional view of a second embodiment of the exhaust control valve, and Fig. 15 is a third embodiment of the exhaust control valve. An example vertical sectional view, FIG. 16 is a right side view of the exhaust control valve in FIG. 15, and FIG.
The figure is an enlarged left side view of a part of the valve body in FIG. 15, FIG.
Figure 8 is a right side view of the exhaust control valve, Figure 20 is an enlarged left side view of a portion of the valve body in Figure 18, and Figure 21 is XXI in Figure 20.
22 is a front view of the valve shaft in FIG. 19, and FIG. 23 is a right side view of the valve shaft in FIG. 22. 9... Exhaust control valve, 15... Valve body, 16.47
...Valve stem, 21...Valve passage, 24...First
Valve seat, 25...Second valve seat, 29...First ring, 30...Second ring. Exhaust Control Valve Valve Body Valve Stem Valve Passage First Valve Seat Second Valve Seat First Ring Second Ring 5 Fig. 12 Fig. 1 Fig. 4 Fig. 15 Fig. 16 Fig. - /9 7 Valve Stem No. 8 Figure 19

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 弁軸周りに回動可能な弁体を排気通路に配置すると共に
、該弁体の一方の側面が着座可能な第1の弁座と、前記
弁体の他方の側面が着座可能な第2の弁座とを備え、前
記弁体が前記第1の弁座および前記第2の弁座に着座す
ることによって排気通路を全閉するようにした内燃機関
の排気制御弁において、前記第1の弁座および前記第2
の弁座のうち少なくともいずれか一方と前記弁体との間
にシール部材を配置し、該シール部材は排気通路全閉時
において前記第1の弁座および前記第2の弁座のうち少
なくともいずれか一方と前記弁体との間を閉鎖するよう
に排気ガス圧力によって付勢されるようにした内燃機関
の排気制御弁。
A valve body rotatable around the valve shaft is disposed in the exhaust passage, a first valve seat on which one side of the valve body can be seated, and a second valve seat on which the other side of the valve body can be seated. an exhaust control valve for an internal combustion engine, wherein the exhaust control valve for an internal combustion engine is provided with a valve seat, and the exhaust passage is completely closed by the valve body being seated on the first valve seat and the second valve seat. seat and said second
A seal member is disposed between at least one of the valve seats and the valve body, and the seal member is arranged between at least one of the first valve seat and the second valve seat when the exhaust passage is fully closed. An exhaust control valve for an internal combustion engine, the exhaust control valve for an internal combustion engine being biased by exhaust gas pressure to close between one end and the valve body.
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