JPH06272578A - 圧力流体制御用バルブ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 弁軸相互の結合に要する軸方向の長さを実質
的にゼロとすることにより、通路や弁体等の寸法を変え
ることなく、装置全体を小型軽量化する。 【構成】 隣接する２個の弁体12、13の弁軸９、10を連
結する軸継手16を形成する溝9a及び突片10aの板面の向
きを、溝9aが設けられた方の弁軸９に固着された弁体12
の板面の向きに対して、少なくとも３０度以内、好まし
くはその板面の向きと同一とすることにより、軸継手16
部分で弁軸９を軸受しても、弁体12の閉弁時に溝9aの切
り口の角部が軸受面の荷重が掛る部分に当接することが
なくなり、また軸継手16部分でも弁軸９を軸受すること
により、弁軸９、10相互の結合に要する軸方向の長さを
実質的にゼロとして、装置全体を小型軽量化することが
できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば内燃機関より排
出された排気ガス等の圧力流体を、２つの通路に選択的
又は同時に流通させるようにした圧力流体制御用バルブ
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のこの種の装置としては、例えば本
出願人による平成４年１２月１５日付け特許出願の願書
に添付した明細書及び図面に開示されているようなもの
がある。

【０００３】この装置は、「ボディ内に並設した第１の
通路と第２の通路とを流通する圧力ガスの流量を、それ
に収容した弁体を開閉することにより制御するようにし
たバルブ装置であって、前記各弁体を、前記各通路と直
交状にボディに枢支した互いに同軸をなす第１の弁軸と
第２の弁軸とにそれぞれ固着するとともに、第１及び第
２の弁軸の対向端部同士を、軸線方向に相互に移動可能
な軸継手により、相対回転不能として連結したこと」を
特徴としており、「第１の弁軸と第２の弁軸とを、軸線
方向に移動可能な軸継手により連結してあるため、いず
れか一方の弁軸が熱膨張しても、それが軸継手部におい
て効果的に吸収され、弁体がボディと干渉するなどし
て、開閉動作が不円滑となるのが防止される」という効
果を奏することができる。

【０００４】軸継手の一例としては、互いに隣接する弁
軸の対向端部の一方に設けたすり割り状の溝と、他方の
対向端部に設けられ、かつ前記溝に軸線方向に若干の余
裕をもって嵌合された突片とからなり、両弁軸を、軸線
方向に若干相対移動可能で、かつ相対回転不能として互
いに連結する、いわゆるジャックシャフト継手が挙げら
れている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上述のようなバルブ装
置においては、軸継手が弁軸より大径であったり、又は
ジャックシャフト継手のように外周面に切欠部があり、
その切欠部の角部が軸受面を擦って軸受面の摩耗が激し
くなることから、軸継手部分を直接軸受することは好ま
しくなく、各弁軸の軸受部分から離して設けていた。

【０００６】その結果、各通路の間に形成される隔壁部
に、隣接する２個の弁軸を枢支する２個の軸受を、軸継
手を収容するのに必要な長さ分だけ互いに離間して配設
しなければならず、そのためには、隔壁部の幅を大とす
るとともに、弁軸の長さを長くしなければならず、装置
全体が大型化するという問題点がある。

【０００７】本発明は、従来の技術が有する上記のよう
な問題点に鑑み、弁軸相互の結合に要する軸方向の長さ
を実質的にゼロとすることにより、通路や弁体等の寸法
を変えることなく、装置全体を小型軽量化しうるように
改良した圧力流体制御用バルブ装置を提供することを目
的としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は、ボディ内に形成した互いに平行な複数の
圧力流体流通用の通路のそれぞれに、各通路を開閉する
バタフライ弁をなす板状の弁体を配設し、各弁体を固着
した弁軸を、前記各通路と直交する同一軸線上に回転可
能に配設するとともに、互いに隣接する弁軸同士を、そ
れらの対向端部の一方に設けたすり割り状の溝と、他方
の対向端部に設けられ、かつ前記溝に軸線方向に若干の
余裕をもって嵌合された突片とからなる軸継手により、
軸線方向に若干相対移動可能で、かつ相対回転不能とし
て互いに連結した圧力流体制御用バルブ装置において、
前記軸継手の溝及び突片の板面の向きを、前記軸継手の
溝が設けられた方の弁軸に固着された弁体の板面の向き
に対して３０度以内とし、かつ軸継手部分においても弁
軸をボディに軸受したことを特徴としている。

【０００９】

【作用】弁軸の軸受面に最も荷重が掛るのは、弁体が閉
じたときであり、その荷重の掛る方向は、弁体の受圧面
である板面と直交する方向である。したがって、軸継手
を形成する溝及び突片の板面の向きを、軸継手の溝が設
けられた方の弁軸に固着された弁体の板面の向きに対し
て、少なくとも３０度以内、好ましくはその板面の向き
と同一とすることにより、軸継手部分で弁軸を軸受して
も、溝が設けられた方の弁軸に固着された弁体の閉弁時
に、溝の切り口の角部が軸受面の荷重が掛る部分に当接
することがなくなり、また軸継手部分でも弁軸を軸受す
ることにより、弁軸相互の結合に要する軸方向の長さを
実質的にゼロとして、装置全体を小型軽量化することが
できる。

【００１０】

【実施例】以下、本発明の一実施例を、添付図面に基づ
いて説明する。図１〜図５において、(１)は、上流側端
部が自動車の排気マニホルド(図示略)に接続されるか又
は排気マニホルドと一体的に形成され、かつ下流側端部
が２本の分岐管(1a)(1b)に分岐された二股管で、各分岐
管(1a)(1b)の端部に、本発明のバルブ装置(Ｖ)の上流側
端部がフランジ継手(２)をもって結合されている。

【００１１】バルブ装置(Ｖ)は、各分岐管(1a)(1b)に連
通する互いに平行な２本の圧力流体流通用の通路(３)
(４)が形成されたボディ(５)を有している。なお、本実
施例においては、通路(３)を大径の主通路とし、かつ通
路(４)を、それより小径の副通路としている。

【００１２】ボディ(５)における通路(３)の下流側の端
部には、主排気管(６)が接続され、また通路(４)の下流
側の端部には、例えば触媒式排気ガス浄化装置、又は公
知の排気ガス利用装置等(いずれも図示略)を通って上記
主排気管(６)に合流するバイパス管(７)が接続されてい
る。

【００１３】ボディ(５)の中央部には、両通路(３)(４)
と直交する一直線状の軸孔(８)が穿設され、該軸孔(８)
には、一直線状に並ぶ左右２本の弁軸(９)(10)が、軸受
(11)をもって回転自在に枢支され、各弁軸(９)(10)の中
間部には、各通路(３)(４)を開閉するほぼ円板状のバタ
イフライ式の弁体(12)(13)がボルト(14)をもってそれぞ
れ固着されている。

【００１４】軸孔(８)の左端部は、閉塞材(15)により閉
塞されている。両弁軸(９)(10)は、それらの対向端部の
一方に設けたすり割り状の溝(９a)と、他方の対向端部
に設けられ、かつ前記溝(９a)に軸線方向に若干の余裕
をもって嵌合された突片(10a)とからなる軸継手(16)に
より、軸線方向に若干相対移動可能であるが、相対回転
不能として互いに連結されている。

【００１５】図５に示すように、軸継手(16)の溝(9a)及
び突片(10a)の板面の向きは、溝(9a)が設けられた弁軸
(９)に固着された弁体(12)の板面(12a)の向きとほぼ同
一とし、かつ軸継手(16)部分においても、弁軸(９)を中
央の軸受(11)をもってボディ(５)に軸受することによ
り、中央の軸受(11)による弁軸(９)側の軸受領域(X1)
を、軸継手領域(Ｙ)を含み、かつ弁軸(10)側の軸受領域
(X2)とほぼ同一として、両通路(３)(４)間の隔壁部(Ａ)
の幅を従来のものより著しく小としうるようにしてい
る。 なお、突片(10a)の角部が軸受(11)の内面に当接
しないように、突片(10a)の弁軸(10)中心と直交する方
向の長さを、溝(9a)の長さより若干小としておくのがよ
い。

【００１６】軸孔(８)より右方に突出する弁軸(10)の右
端部には、アクチュエータ(図示略)に連結するための角
軸部(10b)と雄ねじ(10c)とが連設されている。(17)は、
ボディ(５)の隔壁部(Ａ)に設けられた通気孔である。

【００１７】図４に示すように、両弁体(12)(13)は、一
方の弁体(12)が通路(３)を全閉したとき、他方の弁体(1
3)が通路(４)を全開し(図４に実線及び破線で示す状
態)、一方の弁体(12)が通路(３)を全開したとき、他方
の弁体(13)が通路(４)を全閉する(図４に想像線で示す
状態)ような関係として、各弁軸(９)(10)に固着されて
いる。

【００１８】アクチュエータにより弁軸(10)を一方向又
は他方向に回動させると、弁軸(９)、及び弁体(12)(13)
が弁軸(10)と一体となって回動し、上述のように、両通
路(３)(４)を互いに逆の関係で開閉する。

【００１９】本実施例においては、上述のように、軸継
手(16)の溝(9a)及び突片(10a)の板面の向きを、溝(9a)
が設けられた弁軸(９)に固着された弁体(12)の板面(12
a)の向きとほぼ同一とし、かつ軸継手(16)部分において
も、弁軸(９)を軸受(11)をもってボディ(５)に軸受した
ことにより、軸継手(16)部分で弁軸(９)を軸受しても、
弁体(12)の閉弁時に、溝(9a)の切り口の角部が軸受(11)
の軸受面の荷重が掛る部分(図５の左下部)に当接するこ
とがなくなり、弁軸(９)の弧状の外周面で軸受(11)の軸
受面の荷重が掛る部分に円滑に接することができる。し
たがって、溝(9a)の切り口の角部が軸受(11)の軸受面の
荷重が掛る部分を擦るおそれはなく、軸受面の摩耗を助
長することはない。

【００２０】また軸継手(16)部分で弁軸(９)を軸受する
ことにより、弁軸(９)(10)相互の結合に要する軸方向の
長さを実質的にゼロとして、弁軸(９)(10)の長さを短く
することができるとともに、隔壁部(Ａ)の幅を小とする
ことができ、通路(３)(４)や弁体(12)(13)等の寸法を変
えることなく、装置全体を小型軽量化することができ
る。

【００２１】弁体(13)の閉弁時に、弁軸(10)に大きな負
荷が掛ったとしても、弁軸(10)は、軸受領域(X2)で十分
に軸受されているので、突片(10a)の角部が軸受(11)の
内面を擦るおそれは少ない。また、上述のように、突片
(10a)の弁軸(10)中心と直交する方向の長さを、溝(9a)
の長さより若干小としておけば、弁体(13)の閉弁時にお
ける突片(10a)の角部が軸受(11)の内面を擦るおそれを
完全になくすことができる。

【００２２】なお、溝(9a)の向きは、上述のように弁体
(12)の板面の向きと同一とするのが最も好ましいが、溝
(9a)の幅を小とした場合、溝(9a)の向きが弁体(12)の板
面の向きに対して３０度の範囲内にあれば、ほぼ同様の
効果を奏することができ、３０度を超えると、急激に軸
受(11)の内面の摩耗の程度が増加するので、少なくとも
弁体(12)の板面の向きに対して３０度以内とするのがよ
い。

【００２３】

【発明の効果】本発明によると、軸継手を形成する溝及
び突片の板面の向きを、軸継手の溝が設けられた方の弁
軸に固着された弁体の板面の向きに対して３０度以内と
し、かつ軸継手部分においても弁軸をボディに軸受した
ことにより、軸継手部分で弁軸を軸受しても、閉弁時に
溝の切り口の角部が軸受面の荷重が掛る部分に当接する
ことがなくなり、弁軸の弧状の外周面で軸受面の荷重が
掛る部分に円滑に接することができる。したがって、溝
の切り口の角部が軸受の軸受面の荷重が掛る部分を擦る
おそれはなく、軸受面の摩耗を防止することができる。

【００２４】また軸継手部分でも弁軸を軸受することに
より、弁軸相互の結合に要する軸方向の長さを実質的に
ゼロとして、弁軸の長さを短くすることができるととも
に、隔壁部の幅を小とすることができ、通路や弁体等の
寸法を変えることなく、装置全体を小型軽量化すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を、自動車の排気ガス切替え装置に適用
した一実施例を示す平面図である。

【図２】図１におけるII−II線拡大断面図である。

【図３】図２におけるIII−III線断面図である。

【図４】図３におけるIV−IV線断面図である。

【図５】軸継手と弁体との関係を示す縦断面図である。

【符号の説明】 (１)二股管 (1a)(1b)分
岐管 (２)フランジ継手 (３)(４)通
路 (５)ボディ (６)主排気
管 (７)バイパス管 (８)軸孔 (９)(10)弁軸 (9a)(9a')
溝 (10a)(10a')突片 (10b)角軸
部 (10c)雄ねじ (11)軸受 (12)(13)弁体 (14)ボルト (15)閉塞材 (16)軸継手 (17)通気孔 (Ａ)隔壁部 (Ｖ)バルブ
装置 (X1)(X2)軸受領域 (Ｙ)軸継手
領域

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ボディ内に形成した互いに平行な複数の
   圧力流体流通用の通路のそれぞれに、各通路を開閉する
   バタフライ弁をなす板状の弁体を配設し、各弁体を固着
   した弁軸を、前記各通路と直交する同一軸線上に回転可
   能に配設するとともに、互いに隣接する弁軸同士を、そ
   れらの対向端部の一方に設けたすり割り状の溝と、他方
   の対向端部に設けられ、かつ前記溝に軸線方向に若干の
   余裕をもって嵌合された突片とからなる軸継手により、
   軸線方向に若干相対移動可能で、かつ相対回転不能とし
   て互いに連結した圧力流体制御用バルブ装置において、 前記軸継手の溝及び突片の板面の向きを、前記軸継手の
   溝が設けられた方の弁軸に固着された弁体の板面の向き
   に対して３０度以内とし、かつ軸継手部分においても弁
   軸をボディに軸受したことを特徴とする圧力流体制御用
   バルブ装置。