JPH0814071A - バタフライバルブ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、軸受部に高い高温摺動性を有する
バタフライバルブに関し、高温時における摺動性能を従
来より大幅に向上することを目的とする。 【構成】 管体４１を横切って回動軸４５を挿通すると
ともに、前記管体４１内の前記回動軸４５に弁体４７を
固定し、前記回動軸４５の両端を、前記管体４１に固定
される軸受ケース５５，６１に軸受部材５７を介して支
持してなるバタフライバルブにおいて、前記軸受部材５
７を、ニッケル−クロムマトリックスに、高温潤滑成分
であるコバルト−モリブデン−珪素系六方晶金属間化合
物を包含させた焼結金属により形成して構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、バタフライバルブに係
わり、特に、軸受部に高い高温摺動性を有するバタフラ
イバルブに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、例えば、自動車の排気系では、排
気系にバタフライバルブを配置し、エンジンの回転数に
応じてバタフライバルブを開閉し、排気騒音を低減する
ことが行われており、このようなバタフライバルブとし
て、例えば、実開平４−１２３３３６号公報に開示され
るものが知られている。

【０００３】図５は、この種のバタフライバルブを示す
もので、このバタフライバルブでは、管体１１を横切っ
て回動軸１３が挿通され、管体１１内の回動軸１３に弁
体１５が固定されている。

【０００４】そして、回動軸１３の両端が、管体１１に
固定される軸受ケース１７，１９に軸受部材２１を介し
て支持されている。一方、近時、例えば、特開平５−１
５２５号公報に開示されるような排気系が知られてい
る。

【０００５】この排気系は、図６に示すように、主触媒
コンバータ２３の上流にバイパス通路２５を形成し、暖
機運転時に、切替弁２７を主通路２９側に倒し、バイパ
ス通路２５を開いて排気ガスをバイパス通路２５に流
し、排気ガスをヒータ３１により加熱した後、副触媒コ
ンバータ３３により浄化し、この後、排気ガスを主触媒
コンバータ２３に流すように構成されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の排気系では、切替弁２７として弁体３５を回
動軸３７に片持ち支持したものが使用されているため、
回動軸３７に多大な負荷がかかり、所定の耐用年数を得
ることが困難になるという問題があった。

【０００７】そこで、図５に示したバタフライバルブを
使用することが検討されているが、上述した排気系で
は、排気ガスの温度が、例えば、９００℃程度になるた
め、軸受部材２１が７００℃程度の高温になり、軸受部
材２１の劣化が激しくなり、回動軸１３の摺動性能が低
下し、回動軸１３の摺動時に異音が発生するという問題
があった。

【０００８】本発明は、上記のような問題を解決したも
ので、高温時における摺動性能を従来より大幅に向上す
ることができるバタフライバルブを提供することを目的
とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明のバタフライバル
ブは、管体を横切って回動軸を挿通するとともに、前記
管体内の前記回動軸に弁体を固定し、前記回動軸の両端
を、前記管体に固定される軸受ケースに軸受部材を介し
て支持してなるバタフライバルブにおいて、前記軸受部
材を、ニッケル−クロムマトリックスに、高温潤滑成分
であるコバルト−モリブデン−珪素系六方晶金属間化合
物を包含させた焼結金属により形成してなるものであ
る。

【００１０】

【作用】本発明のバタフライバルブでは、軸受部材を、
ニッケル−クロムマトリックスに、高温潤滑成分である
コバルト−モリブデン−珪素系六方晶金属間化合物を包
含させた焼結金属により形成したので、軸受部材が、耐
熱性および高温摺動性に優れたものになる。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の詳細を図面に示す実施例につ
いて説明する。図１は、本発明のバタフライバルブの一
実施例を示しており、図において符号４１は、例えば、
排気管等の金属製の管体を示している。

【００１２】この管体４１の内周面により流体通路４３
が形成され、この流体通路４３を横切って回動軸４５が
配置されている。この回動軸４５は、ステンレス等の金
属により形成されている。

【００１３】そして、回動軸４５には、流体通路４３の
開閉を行う弁体４７がビス４９により固定されている。
回動軸４５は、管体４１に固定される軸受部５１，５３
により支持されている。

【００１４】軸受部５１は、管体４１に固定される軸受
ケース５５と、この軸受ケース５５内に収容され回動軸
４５の端部が嵌合される軸受部材５７とを有しており、
軸受ケース５５は、蓋部材５９により密閉されている。

【００１５】軸受部５３は、管体４１に固定される軸受
ケース６１を有しており、この軸受ケース６１内には、
シールリング６３の両側に、回動軸４５の端部が嵌合さ
れる軸受部材５７が収容されている。

【００１６】また、軸受ケース６１は、シール部材６５
を介して蓋部材６７により密閉されている。なお、軸受
ケース５５，６１はステンレス等の金属により形成され
ている。

【００１７】回動軸４５の一端は、軸受部６１から外方
に向けて突出されており、この突出部には、回動軸４５
を回動して流体通路４３の開閉を行うための開閉機構６
９が配置されている。

【００１８】この開閉機構６９は、回動軸４５の端部に
ナット７１により固定される牽引板７３を有している。
そして、牽引板７３を、図示しないアクチュエーターに
一端を連結された図示しないワイヤーにより牽引するこ
とにより回動軸４５が回動される。

【００１９】しかして、この実施例では軸受部材５７
が、ニッケル−クロム（Ｎｉ−Ｃｒ）マトリックスに、
高温潤滑成分であるコバルト−モリブデン−珪素（Ｃｏ
−Ｍｏ−Ｓｉ）系六方晶金属間化合物を包含させた焼結
金属により形成されている。

【００２０】図２および図３は、この軸受部材５７の高
温摺動性試験結果を示す。図２では、横軸に、試験温度
が、縦軸に、軸受部材５７の摩擦係数がとられている。

【００２１】この測定は、先ず、温度を順次上昇させな
がら○のデータを得、この後、温度を順次下降しながら
△のデータを得、さらに、温度を順次上昇させながら□
のデータを得、最後に、温度を順次下降しながら×のデ
ータを得ることにより行われた。

【００２２】この図から、試験温度が高温になるほど、
摩擦係数が低くなっているのがわかる。図３では、横軸
に試験温度が、縦軸に軸受部材の磨耗量がとられてい
る。

【００２３】○は、ステンレスからなる軸受部材の磨耗
量を、□は、グラファイトとセラミックスとの焼結体か
らなる軸受部材の磨耗量を、△は、本発明の軸受部材５
７の磨耗量を示している。

【００２４】この図から、本発明の軸受部材５７では、
温度が高温になる程、磨耗量が少なくなるのがわかる。
しかして、上述したバタフライバルブでは、軸受部材５
７を、ニッケル−クロムマトリックスに、高温潤滑成分
であるコバルト−モリブデン−珪素系六方晶金属間化合
物を包含させた焼結金属により形成したので、軸受部材
５７が、耐熱性および高温摺動性に優れたものになり、
高温時における摺動性能を従来より大幅に向上すること
ができる。

【００２５】すなわち、高温雰囲気中における回動軸４
５の回動時に、軸受部材５７が高い摺動性を有している
ため、回動軸４５が円滑に回動し、異音等の発生がなく
なる。

【００２６】また、軸受部材５７の磨耗量が小さいた
め、経年変化による軸受部材５７の形状変化等が小さ
く、非常に耐久性が高いものになる。さらに、軸受部材
５７がニッケル−クロム系の金属であるため、耐酸化性
に優れており、酸化に伴う寸法変化が小さく、回動軸４
５との固着を生じることがない。

【００２７】図４は、上述したバタフライバルブが配置
される排気系を示すもので、この排気系では、エンジン
７５の排気マニホールド７７に、副触媒コンバータ７９
が配置される排気管路８１が接続され、この排気管路８
１をバイパスしてバイパス管路８３が接続されている。

【００２８】排気管路８１とバイパス管路８３とは、副
触媒コンバータ７９の下流側において連結され、この連
結部８５に主排気管８７が接続されている。主排気管８
７には、主触媒コンバータ８９が配置されている。

【００２９】そして、排気管路８１とバイパス管路８３
との連結部８５の上流側には、それぞれ上述したバタフ
ライバルブ９１，９３が配置されている。この排気系で
は、エンジン７５の始動時等の暖機運転時には、排気ガ
スの温度が低いため、温度センサー９５により検出され
る温度が、コントローラ９７に予め定められた温度より
小さいため、コントローラ９７により排気管路８１側の
バタフライバルブ９１が開、バイパス管路８３側のバタ
フライバルブ９３が閉とされ、排気ガスは、副触媒コン
バータ７９で浄化された後、主触媒コンバータ８９によ
り浄化される。

【００３０】そして、排気ガスの温度が高くなり、温度
センサー９５により検出される温度が、コントローラ９
７に予め定められた温度より大きくなると、コントロー
ラ９７により排気管路８１側のバタフライバルブ９１が
閉、バイパス管路８３側のバタフライバルブ９３が開と
され、排気ガスは、バイパス管路８３を通った後、主触
媒コンバータ８９により浄化される。

【００３１】すなわち、このような排気系では、エンジ
ン７５の近傍に副触媒コンバータ７９を配置したので、
エンジン７５の始動時等の暖機運転時には、排気ガス
が、比較的温度の高い状態で副触媒コンバータ７９に流
入するため、副触媒コンバータ７９が比較的早く活性化
され排気ガスの浄化を確実に行うことができる。

【００３２】一方、排気ガスの温度が高くなると、副触
媒コンバータ７９が高温になり損傷する虞れがあるが、
この時には、排気ガスがバイパス管路８３側に導かれる
ため、副触媒コンバータ７９が損傷する虞れがなくな
る。

【００３３】また、この時には、排気ガスが高温になっ
ているため、主触媒コンバータ８９が充分に活性化して
おり、主触媒コンバータ８９により排気ガスの浄化が確
実に行われる。

【００３４】

【発明の効果】以上述べたように、本発明のバタフライ
バルブでは、軸受部材を、ニッケル−クロムマトリック
スに、高温潤滑成分であるコバルト−モリブデン−珪素
系六方晶金属間化合物を包含させた焼結金属により形成
したので、軸受部材が、耐熱性および高温摺動性に優れ
たものになり、高温時における摺動性能を従来より大幅
に向上することができるという利点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のバタフライバルブの一実施例を示す断
面図である。

【図２】図１の軸受部材の温度による摩擦係数の変化を
示す説明図である。

【図３】図１の軸受部材の温度による磨耗量の変化を示
す説明図である。

【図４】図１のバタフライバルブが配置される排気系を
示す説明図である。

【図５】従来のバタフライバルブの一例を示す断面図で
ある。

【図６】従来の排気系の一部を示す断面図である。

【符号の説明】

４１ 管体 ４３ 流体通路 ４５ 回動軸 ４７ 弁体 ５５ ６１ 軸受ケース ５７ 軸受部材

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 管体（４１）を横切って回動軸（４５）
   を挿通するとともに、前記管体（４１）内の前記回動軸
   （４５）に弁体（４７）を固定し、前記回動軸（４５）
   の両端を、前記管体（４１）に固定される軸受ケース
   （５５，６１）に軸受部材（５７）を介して支持してな
   るバタフライバルブにおいて、 前記軸受部材（５７）を、ニッケル−クロムマトリック
   スに、高温潤滑成分であるコバルト−モリブデン−珪素
   系六方晶金属間化合物を包含させた焼結金属により形成
   してなることを特徴とするバタフライバルブ。