JPH0680840U - 排気ガス制御バルブ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 排気ガスが流通する排気系に適用される排気
ガス制御バルブにおいて、バタフライ弁体の排気管内壁
に対する食い込み固着の防止を図ること。 【構成】 排気管４に同一円周で内側に突出するビード
部４ａを形成し、バタフライ弁体３を排気管内径より小
さくすると共に断面Ｚ形状とし、バルブ全閉をビード部
４ａとバタフライ弁体３による側面シールにより得る構
成とした。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、車両排気系等に使用される排気ガス制御バルブに関する。

【０００２】

【従来の技術】

近年、車両排気系には、排気管をデュアルタイプとして一方の排気管に制御バ ルブを装着し、エンジン回転数に応じて排気管内の排気ガスの流れを制御し、エ ンジンの低回転時から高回転時における排気騒音の低減を図る排気ガス制御バル ブが装着されるようになってきている。

【０００３】 この排気ガス制御バルブとしては、図５に示されるように、例えば、実開昭６ ２ー７６２２７号公報に記載のものが知られている。

【０００４】 上記従来出典には、エンジン低回転時にバタフライ弁体１０１を介して排気ガ ス流路１０２を閉鎖し、また、エンジン高回転時にはバタフライ弁体１０１で排 気ガス流路１０２を開放をするようにしたものが示されている。

【０００５】 なお、１０３は排気管、１０４はバタフライ弁体１０１が固定される回動軸であ り、この回動軸１０４には、バタフライ弁体１０１の全閉時、バタフライ弁体１ ０１が排気ガス圧等により開放しないように、図外のコイルスプリング等により 全閉方向に付勢力が付与されている。

【０００６】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、上記従来技術にあっては、バタフライ弁体１０１の周端部が全 周にわたって鋭い角に形成されているため、排気管１０３とバタフライ弁体１０ １との熱膨張差（排気管＞バタフライ弁体）により、排気管１０３の内壁にバタ フライ弁体１０１が食い込み固着することがあるという問題があった。

【０００７】 つまり、バルブ全閉時に排気管１０３が排気ガス熱で熱膨張して内径が拡大した 場合、内径の拡大分だけ回動余裕ができることで、全閉方向の付勢力にしたがっ てバタフライ弁体１０１が少し回動し、このバルブ回動によりバタフライ弁体１ ０１の周端部が排気管１０３の内壁に沿って移動する。

【０００８】 そして、この状態で、エンジン停止等により排気管１０３の温度が低下し、排気 管１０３が熱収縮した場合、バタフライ弁体１０１の周端部が鋭い角に形成され ていることによる大きな接触抵抗によりバタフライ弁体１０１が排気管１０３の 内壁に沿って元の位置に戻る移動がみられない。

【０００９】 このように、排気管１０３の内径の縮小に伴うバタフライ弁体１０１の追従がな いことで、図６に示すように、排気管１０３の内壁にバタフライ弁体１０１が食 い込み固着する。

【００１０】 この結果、このバタフライ弁体１０１の食い込み固着力が大きい場合には、次に バルブを全開状態にしようとしても回動軸に固着力に打ち勝つ回動力を与えない 限りはバルブ全開にすることができない事態となってしまう。

【００１１】 本考案は、上記のような問題に着目してなされたもので、その目的とするとこ ろは、排気ガスが流通する排気系に適用される排気ガス制御バルブにおいて、バ タフライ弁体の排気管内壁に対する食い込み固着の防止を図ることにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】

上記目的を達成するため本考案の排気ガス制御バルブでは、排気管に同一円周 で内側に突出するビード部を形成し、バタフライ弁体を排気管内径より小さくす ると共に断面Ｚ形状とし、バルブ全閉をビード部とバタフライ弁体による側面シ ールにより得る手段とした。

【００１３】 すなわち、排気管の管断面中心を通る位置に挿通配置された回動軸と、前記回 動軸に固定されたバタフライ弁体と、前記バタフライ弁体が固定された回動軸に 対し全閉方向に付勢力を付与するばね部材とを備えた排気ガス制御バルブにおい て、前記排気管に、回動軸が配置される同一円周上位置で内側に突出するビード 部を形成し、前記バタフライ弁体の外径を排気管内壁に対しクリアランスを確保 した径に設定すると共に、バタフライ弁体の軸直交断面形状をビード部に対して 側面シールによりバルブ全閉を得るＺ形状としたことを特徴とする。

【００１４】

【作用】

バルブ全閉は、断面Ｚ形状のバタフライ弁体の外周部側面と、排気管に形成さ れたビード部の立ち上り側面とが互いに面接触し、その接触力がばね部材による 付勢力により与えられるという側面シールにより得られる。

【００１５】 そして、バルブ全閉時に排気管が排気ガス熱で熱膨張して内径が拡大したり、ま た、排気管が熱収縮して内径が縮小しても、その熱影響による排気管内径の変化 は側面シールの接触面積の増減により吸収される。

【００１６】 このように、側面シールによりバルブ全閉を得ると共に、バタフライ弁体の外径 を予め排気管内壁に対しクリアランスを確保した径に設定しているため、排気管 の内壁にバタフライ弁体が食い込み固着するのが防止される。

【００１７】 また、バタフライ弁体の外周角部と排気管の内壁との線シールによりバルブ全 閉を得る従来の排気ガス制御バルブの場合、バルブ全閉からバルブを開く場合、 強い接触抵抗に対抗する大きな力を必要とするが、側面シールによりバルブ全閉 を得る本考案の排気ガス制御バルブの場合、ばね部材による付勢力に対抗する小 さな力だけで容易にバルブを開くことができる。

【００１８】 さらに、バタフライ弁体を平板形状とした場合、側面シールを得るにはビード 部を回動軸を境にして片側部分と片側部分とで管軸方向にオフセットした段違い ビード部を形成する必要があるのに対し、バタフライ弁体の断面をＺ形状にした ため、ビード部は直線的にしてよく、排気管の加工が容易となる。

【００１９】

【実施例】

以下、本考案の実施例を図面に基づいて説明する。

【００２０】 まず、構成を説明する。

【００２１】 図１は本考案実施例の排気ガス制御バルブの全体断面図、図２は図１のＡ−Ａ 断面図である。

【００２２】 図１において、１は排気ガス制御バルブ、２は回動軸、３はバタフライ弁体、 ４は排気管である。

【００２３】 前記回動軸２は、排気管４の管断面中心を通る位置に挿通配置されている。

【００２４】 ここで、排気管４とは、テールパイプ等の排気系に直接用いられる管の意味とバ ルブユニット構成とした場合のように排気系に取り付けられるバルブケースの意 味との両方を含む。

【００２５】 前記バタフライ弁体３は、回動軸２に止めネジ５により固定され、図２に示す ように、その外径を排気管４の内壁に対しクリアランスｃを確保した径に設定し ていると共に、その軸直交断面形状を後述するビード部４ａに対して側面シール によりバルブ全閉を得るＺ形状としている。

【００２６】 つまり、バタフライ弁体３は、図３に示すように、排気流路のうち回動軸部分を 含む図中上半分をバルブ全閉時に覆う第１弁体３ａと、排気流路のうち回動軸部 分を除く図中下半分をバルブ全閉時に覆う第２弁体３ｂと、両弁体３ａ，３ｂを ビード部４ａの幅で連結する連結部３ｃと、前記第１弁体３ａに形成されたネジ 穴３ｄ，３ｄを有して構成されている。

【００２７】 前記排気管４には、回動軸２が配置される同一円周上位置で内側に突出するビ ード部４ａが形成されている。そして、このビード部４ａには、図４に示すよう に、回動軸２を挿通する軸穴４ｂ，４ｃと、軸受ケース６，７を固定するフラッ ト部４ｄ，４ｅが形成されている。

【００２８】 前記回動軸２の排気管４に対する支持は、排気管４に固定された軸受ケース６ ，７に設けられた軸受８，９により回動自在な両端支持としている。なお、この 軸受８，９は、例えば、カーボン等により形成されている。

【００２９】 前記回動軸２の排気管４から突出した軸部には、牽引板１３及びバネ受け１４ が配置され、両者の間には、バタフライ弁体３が固定された回動軸２に対し全閉 方向に付勢力を付与するコイルスプリング１５（ばね部材に相当）が設けられて いる。そして、牽引板１３に固着される突起部１６には、図示しないアクチュエ ータに一端を連結されるワイヤー１７の他端が連結されている。

【００３０】 次に、作用を説明する。

【００３１】 ［バルブ全閉時］ バルブ全閉は、図２に示すように、断面Ｚ形状のバタフライ弁体３の外周部側 面と、排気管４に形成されたビード部４ａの立ち上り側面とが互いに面接触し、 その接触力がコイルスプリング１５による付勢力により与えられるという側面シ ールにより得られる。

【００３２】 そして、バルブ全閉時に排気管４が排気ガス熱で熱膨張して内径が拡大したり、 また、排気管４が熱収縮して内径が縮小しても、その熱影響による排気管内径の 変化は側面シールの接触面積（オーバーラップ代）の増減により吸収される。

【００３３】 このように、側面シールによりバルブ全閉を得ると共に、バタフライ弁体３の外 径を予め排気管内壁に対しクリアランスｃを確保した径に設定しているため、排 気管４の内壁にバタフライ弁体３が食い込み固着するのが防止される。

【００３４】 ［バルブ開時］ 図２に示すバルブ全閉状態からバルブを開く時、接触面を引き離すという接触 抵抗ゼロによりバタフライ弁体３を動かすことのできる側面シールによりバルブ 全閉を得るようにしているため、コイルスプリング１５による付勢力に対抗する 小さな力を回動軸２に与えるだけで容易にバルブを開くことができる。

【００３５】 つまり、バタフライ弁体の外周角部と排気管の内壁との線シールによりバルブ全 閉を得る従来の排気ガス制御バルブの場合、バルブ全閉からバルブを開く場合、 強い接触抵抗に対抗する大きな力を必要とする。

【００３６】 ［排気管加工］ 排気管４の加工を行なう場合、バタフライ弁体３の断面をＺ形状にしたため、 ビード部４ａは直線的にしてよく、排気管４の加工が容易となる。

【００３７】 つまり、バタフライ弁体を平板形状とした場合、実開昭５８−８６４３１号公報 の第６図に記載されているように、側面シールを得るにはビード部を回動軸を境 にして片側部分と片側部分とで管軸方向にオフセットした段違いビード部を形成 する必要があり、この場合、排気管の加工において、作業が困難で多大な工数を 要する。

【００３８】 次に、効果を説明する。

【００３９】 （１）排気ガスが流通する排気系に適用される排気ガス制御バルブ１において、 排気管４に同一円周で内側に突出するビード部４ａを形成し、バタフライ弁体３ を排気管内径より小さくすると共に断面Ｚ形状とし、バルブ全閉をビード部４ａ とバタフライ弁体３による側面シールにより得る構成としたため、バタフライ弁 体３の排気管４の内壁に対する食い込み固着の防止を図ることができる。

【００４０】 （２）食い込み固着防止の解決手法としてバルブ全閉を側面シールにより得る手 法を採用したため、小さな力で容易にバルブ開閉を行なうことができる。

【００４１】 （３）バタフライ弁体３の断面をＺ形状にし、排気管４側に形成するビード部４ ａを同一円周による直線的内側突出によるものとしたため、排気管４の加工を容 易に行なうことができる。

【００４２】 以上、実施例を図面により説明してきたが、具体的な構成は実施例に限られる ものではなく、本考案の要旨を逸脱しない範囲における変更や追加等があっても 本考案に含まれる。

【００４３】

【考案の効果】

以上説明してきたように本考案にあっては、排気ガスが流通する排気系に適用 される排気ガス制御バルブにおいて、排気管に同一円周で内側に突出するビード 部を形成し、バタフライ弁体を排気管内径より小さくすると共に断面Ｚ形状とし 、バルブ全閉をビード部とバタフライ弁体による側面シールにより得る構成とし たため、バタフライ弁体の排気管内壁に対する食い込み固着の防止を図ることが できると共に、容易なバルブ開閉性及び排気管加工性を達成することができると いう効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例の排気ガス制御バルブの全体断面図であ
る。

【図２】実施例バルブのバルブ全閉状態を示す図１のＡ
ーＡ断面図である。

【図３】実施例バルブのバタフライ弁体を示す斜視図で
ある。

【図４】実施例バルブの排気管を示す斜視図である。

【図５】従来形状のバタフライ弁体を取り付けた排気管
の一部切欠縦断面図である。

【図６】従来形状のバタフライ弁体の排気管固着状態を
示す図である。

【符号の説明】

１ 排気ガス制御バルブ ２ 回動軸 ３ バタフライ弁体 ４ 排気管 ４ａ ビード部

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 排気管の管断面中心を通る位置に挿通配
   置された回動軸と、 前記回動軸に固定されたバタフライ弁体と、 前記バタフライ弁体が固定された回動軸に対し全閉方向
   に付勢力を付与するばね部材とを備えた排気ガス制御バ
   ルブにおいて、 前記排気管に、回動軸が配置される同一円周上位置で内
   側に突出するビード部を形成し、 前記バタフライ弁体の外径を排気管内壁に対しクリアラ
   ンスを確保した径に設定すると共に、バタフライ弁体の
   軸直交断面形状をビード部に対して側面シールによりバ
   ルブ全閉を得るＺ形状としたことを特徴とする排気ガス
   制御バルブ。