JPH07259586A - 排気系の制御バルブ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 コスト的に有利としながら、ガス圧によらず
高いガスシール性を確保することができる排気系の制御
バルブ装置の提供。 【構成】 排気管２内でバタフライバルブ３を装着し一
端側を排気管２から突出させたスピンドル１と；前記ス
ピンドル１の突出側を軸支したブッシュ５と；前記ブッ
シュ５を囲繞してスピンドル１の一端側を軸心位置に挿
通し、かつブッシュ５側端部が排気管２またはブッシュ
５まわりに密封状態に取付けられた円筒状ケース８と；
前記スピンドル１の一端側に中心挿通状態に設けられ前
記ブシュ５側に曲率中心点Ｏを持つ湾曲部１２を形成し
該湾曲部１２の外周縁１２ａをケース内面８ａに圧接さ
せたメタル薄材１１と；を備えた構成。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、排気系の制御バルブ装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のこの種の制御バルブ装置として
は、例えば、実開平４−１４７１９号公報に記載された
第４図，第５図のような構造のものが知られている。

【０００３】この装置のスピンドル突出側は、いずれも
排気管の貫通穴部にすべり軸受として設けた円筒状のブ
シュに挿通することによって支持されている。

【０００４】また、特開平３−７９８８４号公報に記載
された第１図の構造のものでは、軸を挿入した流路壁を
直接軸受としている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来装置にあっては、このすべり軸受自身にガスシ
ール機能を持たせているが、軸と軸受とのクリアランス
は、そのガスシール機能のみならず良好な摺動性が得ら
れるるように決定されているから、十分なガスシール性
が得られないという問題があった。

【０００６】また、このような構造では、ガス漏れが許
容される排気系の出口部分（マフラ等）に設けられる制
御バルブ装置として用いる分には問題はないが、排気浄
化システムの制御バルブ装置として排気系の途中に用い
るには、大きな問題となる。本発明は、上述のような問
題点を解決するためになされたものであって、その目的
とするところは、コスト的に有利としながら、ガス圧に
よらず高いガスシール性を確保することができる排気系
の制御バルブ装置を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
の手段として、本発明では、排気管内でバタフライバル
ブを装着し一端側を排気管から突出させたスピンドル
と；前記スピンドルの突出側を軸支した軸受と；前記軸
受を囲繞してスピンドルの一端側を軸心位置に挿通し、
かつ軸受側端部が排気管または軸受まわりに密封状態に
取付けられた円筒状ケースと；前記スピンドルの一端側
に中心挿通状態に設けられ前記軸受側に曲率中心点を持
つ湾曲部を形成し該湾曲部の外周縁を前記円筒状ケース
の内面に圧接させたメタル薄材と；を備えている構成と
した。

【０００８】

【作用】本発明では、ガス漏れのある軸受は円筒状ケー
スで取囲まれ、この円筒状ケースには、軸受側に曲率中
心点を持って湾曲部を形成したメタル薄材が、その湾曲
部の外周縁を内面に圧接して挿入されていることによ
り、メタル薄材を境に軸受側が外部に対し遮断された状
態となる。

【０００９】従って、軸受から円筒状ケース内に漏れ出
た排気ガスは、メタル薄材によって円筒状ケース外への
ガス漏れが防止され、しかも前記メタル薄材は、軸受か
ら漏れ出た排気ガスによって圧力を受け、この排気ガス
の圧力に比例して湾曲部が拡大側に押圧されることによ
り、円筒状ケース内面との接触圧が高まるので、ガス圧
によらずガスシール性を確保できる。

【００１０】排ガス制御時にはスピンドルを回動して行
うから、それと同時にメタル薄材が円筒状ケース内で回
動する。このため、メタル薄材の外周縁は、円筒状ケー
ス内面と摺動しながら常にすり合せ作用を行うことにな
り、使用頻度が高まるにつれメタル薄材と内面との接触
圧力がより均等になっていくから、シール性をいっそう
高めていくことになる。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に基づいて詳
細に説明する。

【００１２】図１は本実施例の排気系の制御バルブ装置
を示す断面図、図２は同上の要部拡大図である。

【００１３】まず実施例の構成を説明する。

【００１４】図中１はスピンドルであり、車両の浄化シ
ステム中における排気管２内に半径方向に挿入され、こ
の挿入部分にバタフライバルブ３が装着されている。そ
して、その一端側は、排気管２に開設した貫通穴４を介
して排気管外に突出し軸受としてのブシュ５で支持され
ている。また、その他端側は排気管外に固定した密閉状
のハウジング６内のブシュ７に支持されることにより、
バタフライバルブ３の開度を調節可能としている。図中
Ｃは前記スピンドル１の回動を良好に行わせるために設
けられた隙間である。

【００１５】前記スピンドル１の突出側には、ブシュ５
を囲繞し、かつ該スピンドル１の突出側を軸心位置に挿
通した状態で円筒状ケース８が排気管２外に固定されて
いる。この円筒状ケース８は、下端縁９が排気管２に全
周密閉状態で固定されており、また、上端にはスピンド
ル外径と略同一大きさの開口部１０のみが設けられてい
る。

【００１６】尚、ブシュ５は、円筒状ケース８によって
位置決め固定したり、別にハウジングを設けて固定して
もよい。

【００１７】前記円筒状ケース８内には、スピンドル１
に中心部を挿通したメタル薄材１１が設けられている。

【００１８】前記メタル薄材１１は、リング状に形成さ
れ、前記円筒状ケース８内に挿入状態にしたとき、外周
に適宜大きさの湾曲部１２を形成するように円筒状ケー
ス８の内径より大きな直径に形成されている。

【００１９】このメタル薄材１１の材質は、排ガス温度
が略４００℃以上の場合、２０Ｃｒ−５Ａｌの合金板で
厚さが３０〜５０μｍのもの、また排ガス温度が略４０
０℃以下の場合、ＳＵＳ６３１−ＣＳＰ−Ｈのばね用ス
テン板で厚さが３０〜５０μｍのものを選定するが、こ
れに限定されるものではなく、４００℃以下の場合でも
２０Ｃｒ−５Ａｌの合金板を使用することもできる。

【００２０】前記リング状に形成されたメタル薄材１１
は、スピンドル１の一端側に挿入され、その両側にそれ
ぞれワッシャ１３を配してナット１４同士で締付け固定
されている。そして、前記円筒状ケース８には、このメ
タル薄材１１の外周縁１２ａをブッシュ５に向け湾曲し
た状態で挿入することにより、曲率中心点Ｏをブッシュ
５に持った湾曲部１２が形成され、この湾曲部１２の外
周縁１２ａがケース内面８ａ全周に亘り接触してガスシ
ール部１２ｂが形成される。

【００２１】図中１５はスピンドル１の一端側に装着さ
せたスプリング受けであって、下端（円筒状ケース８
側）にプレート１６を配置し上端には牽引板１７を配置
して、スピンドル一端側先端に設けた雄ねじ１８にナッ
ト１９を締付けることにより固定されている。２０はナ
ット１９の締付け過ぎによる牽引板１７の変形防止カラ
ーである。

【００２２】また、２１はスピンドル１をバタフライバ
ルブ３の閉方向に付勢するコイルスプリング、２２は前
記コイルスプリング２１の他端側を排気管２側に固定す
るブラケット、２３は牽引板１５に固定したレバー２４
に引張力を付与するワイヤであり、その一端側は制御用
アクチュエータ（図示せず）に連結されている。

【００２３】次に実施例の作用を説明する。

【００２４】排気ガスＧは、その圧力によって隙間Ｃか
ら排気管２外へ漏れ出るが、全てブシュ５を囲繞した円
筒状ケース８内に捕集される。この円筒状ケース８内で
は、メタル薄材１１がガスシール部１２ｂでシールし開
口部１０側への流路を遮断しているため、排気ガスＧ
は、このガスシール部１２ｂによってそれ以上の流通が
阻止され、開口部１０からのガス漏れが防止される。

【００２５】前記排気ガスＧの圧力は、メタル薄材１１
のガスシール部１２ｂにも作用するが、この圧力に対し
て湾曲部１２は拡大しようとするため、ガスシール部１
２ｂの接触力は排ガス圧力に比例して大きくなるから、
排気ガスＧの任意の圧力に対してガスシール部１２ｂの
シール性が保持される。

【００２６】排気ガスの制御中スピンドル１の回動によ
ってメタル薄材１１も回動するから、多数回の使用によ
り、このメタル薄材１１の外周縁１２ａとケース内面８
ａとの接触位置で削りあるいは摩耗によるすり合せが行
われ、シール接触力が周方向に均一化してくる。

【００２７】以上、説明してきたように、本実施例の排
気系のバルブ制御装置では、ガス漏れするブシュ５を円
筒状ケース８で囲繞し、この円筒状ケース８内にメタル
薄材１１でスピンドル１まわりのガスシール部１２ｂを
設けたので、十分なガスシール性が得られガス漏れを防
止することができる。

【００２８】メタル薄材１１は曲率中心点Ｏをブシュ５
側に持つことにより、該ブシュ５に向け湾曲して円筒状
ケース８に接する湾曲部１２を有しているため、ガス圧
によらず高いガスシール性が確保できる。また、各部の
熱膨張に拘らずシール効果を保持することができる。

【００２９】排ガス制御中は、スピンドル１の回動によ
ってガスシール部１２ｂのすり合せ作用が行われ、シー
ル接触力が周方向に均一化してくるから、シール性の向
上が計られる。

【００３０】部品点数も少く構造も簡単であるから、組
立工数やコストを削減できる。

【００３１】以上、本発明の実施例を説明してきたが、
本発明の具体的な構成はこの実施例に限定されるもので
はなく、発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等があ
っても本発明に含まれる。

【００３２】例えば、図３に示すように、メタル薄材１
１を円筒状ケース２５の上底面２６に接した状態に配置
し、スピンドル２７のブシュ５側のみにワッシャ１３と
ナット１４を設けてメタル薄材１１を上底面２６で押え
るようにしてもよい。この場合は、円筒状ケース２５を
短くしたり、部品点数を少くできるから、更にコスト的
に有利となる。

【００３３】また、図４に示すように、前記メタル薄材
１１を円筒状ケース２５の上底面２６に接した状態に配
置するタイプにナットを用いずワッシャ１３のみを設
け、このワッシャ１３とブシュ５との間にスプリング２
８を圧縮して介装させることにより、メタル薄材１１を
スプリング２８の付勢力で円筒状ケース２５の上底面２
６に押えるようにしてもよい。この場合は、メタル薄材
１１と上底面２６との密着度が良くなるし、熱膨張に対
する追随性もよくなる。

【００３４】この円筒状ケース８とメタル薄材１１とで
形成するガス漏れを防止する装置は、実施例で示したア
クチュエータ連結部分の形状に限定されるものではな
く、カラー２０を取付けてないものやスプリング受け１
３を設けずコイルスプリング２１を直接スピンドル１に
装着させたものや、このスピンドル１とコイルスプリン
グ２１との間に干渉音防止用のメッシュを巻回したもの
等にも適用可能である。

【００３５】

【発明の効果】以上、説明してきたように、本発明の排
気系の制御バルブ装置にあっては、排気管内でバタフラ
イバルブを装着し一端側を排気管から突出させたスピン
ドルと；前記スピンドルの突出側を軸支した軸受と；前
記軸受を囲繞してスピンドルの一端側を軸心位置に挿通
し、かつ軸受側端部が排気管または軸受まわりに密封状
態に取付けられた円筒状ケースと；前記スピンドルの一
端側に中心挿通状態に設けられ前記軸受側に曲率中心点
を持つ湾曲部を形成し該湾曲部の外周縁を前記円筒状ケ
ースの内面に圧接させたメタル薄材と；を備えている構
成としたため、ガス漏れを防止する十分なガスシール性
が得られる。

【００３６】ガス圧によらず高いガスシール性が確保で
きるし、また、各部の熱膨張に拘らずシール効果を保持
することができる。

【００３７】制御的にシール接触力が周方向に均一化し
てくるから、シール性の向上が計られる。

【００３８】部品点数も少く構造も簡単であるから、組
立工数やコストを削減できる等の効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明実施例の排気系の制御バルブ装置を示す
断面図である。

【図２】実施例の要部拡大図である。

【図３】他の実施例の排気系の制御バルブ装置の要部を
示す説明図である。

【図４】他の実施例の排気系の制御バルブ装置の要部を
示す説明図である。

【符号の説明】

１，２７ スピンドル ２ 排気管 ３ バタフライバルブ ５ ブッシュ（軸受） ８，２５ 円筒状ケース ８ａ 円筒状ケースの内面 １１ メタル薄材 １２ 湾曲部 １２ａ 湾曲部の外周縁 Ｏ 湾曲部の曲率中心点

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 排気管内でバタフライバルブを装着し一
   端側を排気管から突出させたスピンドルと；前記スピン
   ドルの突出側を軸支した軸受と；前記軸受を囲繞してス
   ピンドルの一端側を軸心位置に挿通し、かつ軸受側端部
   が排気管または軸受まわりに密封状態に取付けられた円
   筒状ケースと；前記スピンドルの一端側に中心挿通状態
   に設けられ前記軸受側に曲率中心点を持つ湾曲部を形成
   し該湾曲部の外周縁を前記円筒状ケースの内面に圧接さ
   せたメタル薄材と；を備えていることを特徴とした排気
   系の制御バルブ装置。