JPH10132112A - リードバルブ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 リード２の開閉動作に伴ってボディ１の弁座
部１１に発生する衝撃振動を絶縁するための弾性体１３
の耐久性を向上させる。 【解決手段】 弁孔１ａが開設された弁座部１１とその
外周側に配置したフランジ部１２との間にエラストマか
らなる弾性体１３を加硫成形してなるボディ１の前記弁
座部１１の一側面に、リード２が弁孔１ａを塞ぐように
添設され、このリード２の開弁動作時の変形量を規制す
るストッパプレート３と共に、ビス４によって片持ち状
に固定されている。弁座部１１における弾性体１３との
接着面１１ａはリード２側で外周に張り出した傾斜面状
を呈し、フランジ部１２における弾性体１３との接着面
１２ａはリード２と反対側で内周に張り出した傾斜面状
を呈するので、その間に介在する弾性体１３が断面平行
四辺形状に形成され、弁座部１１の変位によって弾性体
１３に圧縮力を発生するようになっている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、自動車や二輪車等
のエンジンの排ガス浄化経路あるいは吸気経路等に装着
されるリードバルブに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】リードバルブは、管ケーシングによる排
ガス等の流路を遮断するように取り付けられ中央部に弁
孔が開設されたボディと、このボディの一側面に前記弁
孔を閉塞するように添設され片持ち状に固定された金属
薄板からなるリードと、このリードと共に前記ボディの
一側面に片持ち状に固定されたストッパプレートとを備
え、前記管ケーシング内の一定方向への流れのみを許容
するものである。この種のリードバルブは、エンジン駆
動に伴う管ケーシング内の圧力変化に応じてリードが開
閉動作し、ボディの一側面とストッパプレートに交互に
繰り返し接触することによって衝撃振動が発生する。こ
のため従来は、前記ボディを、弁孔周辺の弁座部と管ケ
ーシングに取り付けられるフランジ部とに分断してこれ
を弾性体で弾性的に連結した構造とし、リードの繰り返
し接触によって前記弁座部に発生する衝撃振動を前記弾
性体によって絶縁するようにしている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、ボディを弁
座部とフランジ部に単純に分断して弾性体で連結したも
のでは、衝撃や、管ケーシング内の圧力による弁座部の
変位に伴って弾性体が剪断力を受けるため、前記管ケー
シング内の閉弁方向の圧力に対する耐圧性に問題があ
り、また、リードの開閉速度（衝撃の周波数）等の条件
によっても弾性体が破損する恐れがある。弾性体が破損
した場合は、この破損部分を流体が通過するため、リー
ドバルブの逆止弁機能が損なわれてしまうことになる。

【０００４】本発明は、上記のような事情のもとになさ
れたもので、その技術的課題とするところは、リードの
開閉動作に伴って発生する衝撃振動を絶縁するための弾
性体の耐久性を向上させることにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】従来の技術的課題を有効
に解決するための手段として、本発明に係るリードバル
ブは、ボディが弁孔周辺の弁座部とその外周側に離間配
置されて管ケーシングに取り付けられるフランジ部とを
エラストマからなる弾性体を介して弾性的に連結した構
造を備え、前記弁座部における前記弾性体との接着面が
リード側で外周に張り出し、前記フランジ部における前
記弾性体との接着面が前記リードと反対側で内周に張り
出した形状としたものである。すなわちこの構成によれ
ば、リードの開閉動作によって前記弁座部に発生する衝
撃振動や、管ケーシング内の圧力によってボディの弁座
部が変位すると、この弁座部とフランジ部との間の弾性
体は、リード側で外周に張り出した前記弁座部の接着面
と、リードと反対側で内周に張り出した前記フランジ部
の接着面との間で圧縮力を発生するため、前記衝撃振動
や圧力に対する耐久性が向上する。

【０００６】従来の技術的課題を有効に解決するための
他の手段として、本発明に係るリードバルブは、ボディ
が弁孔周辺の弁座部とその外周側に離間配置されて管ケ
ーシングに取り付けられるフランジ部との間にエラスト
マからなる弾性体が接着されると共に前記弁座部とフラ
ンジ部が所要数の橋絡部を介して一体的に連結されてな
る構成を有するものである。すなわちこの構成によれ
ば、リードの開閉動作によって前記弁座部に発生する衝
撃振動や、管ケーシング内の圧力による弁座部の変位力
の一部を橋絡部で受けるので、弾性体の受ける負荷が軽
減され、これによって弾性体の耐久性が向上する。ま
た、この場合に前記橋絡部を介して伝播される振動は、
この橋絡部をラビリンス状に形成して適当な自由度を与
えることによって有効に吸収することができる。

【０００７】また好ましくは、ボディのフランジ部に
は、管ケーシングと密接されるエラストマからなるビー
ド部が一体にかつ全周連続して設けられる。このビード
部は管ケーシングと密接することによってガスケットと
して機能するものであるが、フランジ部と弁座部との間
に介在する弾性体と同じくエラストマからなるため、こ
の弾性体と同時に加硫成形・接着することができ、しか
も管ケーシングへの振動伝播を減衰する作用を併せ持つ
ものである。

【０００８】また好ましくは、ボディの弁座部における
弾性体との接着面及びフランジ部における弾性体との接
着面がボディの厚さ方向中間部で前記弾性体側に対して
突出又は後退した形状とすることによって、流路内の圧
力や繰り返し変形による弾性体の剥離等を防止すること
ができる。フランジ部における弾性体との接着面に前記
リードと反対側で内周に張り出し、この接着面の周方向
に連続又は断続した突起を形成しても同様の効果が得ら
れる。

【０００９】

【発明の実施の形態】図１は、本発明に係るリードバル
ブの第一の実施形態を示すもので、（Ａ）は平面図、
（Ｂ）は（Ａ）におけるＢ−Ｂ’線位置で切断した断面
図である。この図において、参照符号１は当該リードバ
ルブのボディであって、二つの弁孔１ａが並んで開設さ
れた弁座部１１と、この弁座部１１の外周側を取り囲む
ように配置したフランジ部１２との間に、エラストマか
らなる弾性体１３を加硫成形したものである。

【００１０】弁座部１１の一側面には、金属薄板からな
るリード２が各弁孔１ａを塞ぐように添設され、このリ
ード２の開弁動作時の変形量を規制する湾曲した金属板
からなるストッパプレート３と共に、共通のビス４によ
って片持ち状に固定されている。前記弁座部１１におけ
る弾性体１３との接着面１１ａはリード２側で外周に張
り出した傾斜面状を呈し、フランジ部１２における弾性
体１３との接着面１２ａはリード２と反対側で内周に張
り出した傾斜面状を呈し、その間に介在する弾性体１３
は断面が平行四辺形状に形成されている。

【００１１】この実施形態のリードバルブは、図１
（Ｂ）の断面に一点鎖線で示すように、ボディ１が、管
ケーシング１０１，１０２によって形成される例えばエ
ンジンからの排ガス流路１００を遮断するように、かつ
リード２及びストッパプレート３側の面（図における上
面）が前記流路１００における下流側に臨むように設け
られ、このボディ１のフランジ部１２が前記管ケーシン
グ１０１，１０２の継手フランジ１０１ａ，１０２ａ間
にガスケット１０３，１０４を介して挟み込まれた状態
に固定される。この装着状態においては、流路１００中
をその上流側（エンジン側）から送られる排ガスの圧力
によって、金属薄板からなるリード２の自由端が下流側
へ二点鎖線２’で示すように開弁動作し、弁孔１ａを通
じて流路１００の上流側から下流側への前記排ガスの流
れを許容するが、上流側の圧力が低下し、あるいは下流
側が相対的に高圧となった場合はリード２は弁座部１１
との密接位置へ閉弁動作し、弁孔１ａを閉塞することに
よって、下流側から上流側への排ガスの流れを遮断す
る。

【００１２】上述のようなリード２の開閉動作において
は、このリード２がストッパプレート３及び弁座部１１
に交互に繰り返し衝接することによって、弁座部１１に
衝撃振動が発生するが、この弁座部１１からフランジ部
１２への前記衝撃振動の伝播は、弾性体１３の粘弾性に
よって有効に吸収・減衰される。また、リード２の閉弁
状態において流路１００の下流側の圧力が上流側よりも
相対的に高圧となった場合は、その圧力差によって、弁
座部１１は相対的に低圧となる上流側へ変位するが、こ
の変位に伴って弾性体１３は圧縮方向の変形を受けるた
め、弾性体１３に剪断変形のみが作用する場合に比較し
てその耐圧性が著しく向上する。

【００１３】同様の効果は、ボディ１の弁座部１１及び
フランジ部１２における弾性体１３との接着面１１ａ，
１２ａを図２に示す形状例のように形成しても実現する
ことができる。すなわち、図２によれば、前記弁座部１
１における弾性体１３との接着面１１ａがリード２側で
外周に張り出した段差面状を呈し、フランジ部１２にお
ける弾性体１３との接着面１２ａがリード２と反対側で
内周に張り出した段差面状を呈し、その間に介在する弾
性体１３はボディ１の厚さ方向中間部で屈曲した略Ｓ字
形状となっている。したがって、リード２による閉弁時
に流路１００の下流側の圧力が上流側よりも相対的に高
圧となることによって弁座部１１が上流側へ向けて変位
した場合、弾性体１３には、前記接着面１１ａ，１２ａ
の段差面間で圧縮力が発生するので、その耐圧性が高い
ものとなる。

【００１４】図３は、本発明に係るリードバルブの第二
の実施形態を示すもので、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は
（Ａ）におけるＢ−Ｂ’線位置で切断した断面図であ
る。この実施形態においては、ボディ１の弁座部１１と
その外周のフランジ部１２が左右二か所の細い橋絡部１
４を介して一体的に連結されており、前記弁座部１１と
フランジ部１２との間に加硫成形された弾性体１３は、
前記橋絡部１４，１４によって周方向二か所で分断され
た形状となっている。すなわち、ボディ１における弁座
部１１、フランジ部１２及び橋絡部１４は、弾性体１３
を介在させるコ字形の溝を打ち抜く等の方法によって一
体に形成される。その他の部分は先の第一の実施形態と
略同様である。

【００１５】この実施形態によれば、リード２が弁孔１
ａを閉塞した閉弁状態において流路１００の下流側の圧
力が上流側よりも相対的に高圧となることによって、弁
座部１１が相対的に低圧となる上流側へ向けて圧力差を
受けた場合、これによる荷重の一部は橋絡部１４，１４
が負担することになるので、弾性体１３の受ける負荷が
軽減され、これによって弾性体１３の耐久性が向上す
る。この場合、橋絡部１４の剛性が大きいと、弁座部１
１の振動は橋絡部１４を介してフランジ部１２へ伝播さ
れることになるが、この橋絡部１４を細く形成してある
程度の可撓性を持たせることによって、弾性体１３の適
度な自由度を確保し、振動絶縁性の低下を抑えることが
できる。

【００１６】また図４は、フランジ部１２の橋絡部１４
の近傍部分に長孔１２ｂを形成することによって、前記
橋絡部１４をラビリンス状に形成したものである。前記
長孔１２ｂは弾性体１３と同一のエラストマからなる弾
性体層１３’が形成される。この例においては、橋絡部
１４の実質長さが増大すること、及び橋絡部１４におけ
る弁座部１１側の部分１４ａの可撓方向と長孔１２ｂ側
の部分１４ｂの可撓方向が相違することによって、その
バネ定数を低くしており、これによって弾性体１３の自
由度を増大させて優れた振動絶縁性を確保することがで
きる。

【００１７】図５は、上記第二の実施形態における弾性
体１３の断面形状を例示したものである。すなわち、弁
座部１１及びフランジ部１２における弾性体１３との接
着面１１ａ，１２ａに、図示のような種々の形状の突起
又は凹部を形成することによって、弁座部１１及びフラ
ンジ部１２と弾性体１３が互いに咬みあった形状とな
り、しかも接着面積が増大するので、衝撃振動の入力や
流路１００内の圧力に対する接着強度が増大する。ま
た、このような凹凸形状の組み合わせによって、弾性体
１３のバネ定数を、リード２の開閉速度（衝撃振動の周
波数）等の条件に応じて優れた振動絶縁性が得られるよ
うに設定することができる。

【００１８】図６は、本発明に係るリードバルブの第三
の実施形態を図１（Ａ）あるいは図３（Ａ）のＢ−Ｂ’
線と対応する箇所で切断した装着状態の断面図、図７は
未装着状態の要部断面図である。この実施形態によれ
ば、ボディ１のフランジ部１２におけるリード２側の面
（図における上面）の内周部に段差状溝１２ｃが全周連
続して形成され、この段差状溝１２ｃ内には弾性体１３
を構成するエラストマ材料の一部によってビード部１５
が一体的に形成されている。

【００１９】ビード部１５は、原形では図６に示すよう
にフランジ部１２から突出した形状となっており、当該
リードバルブを管ケーシング１０１，１０２間に装着し
た状態では、図５に示すように下流側の管ケーシング１
０２の継手フランジ１０２ａに潰された状態で密接され
る。すなわちこのビード部１５は、前記継手フランジ１
０２ａとボディ１のフランジ部１２との間でガスケット
として機能するため、この部分には例えば図２に示すよ
うなガスケット１０４の介装が不要である。

【００２０】また、弁座部１１とフランジ部１２との間
に弾性体１３を加硫成形した場合、成形後の体積収縮に
起因して弾性体１３には残留引っ張り応力が発生する
が、この実施形態においては、図６に示すように、管ケ
ーシング１０２の継手フランジ１０２ａとの圧接によっ
て潰されるビード部１５の圧縮反力が、前記残留引っ張
り応力を解消する方向に作用するので、これによっても
弾性体１３の耐久性が向上される。

【００２１】図８は上記第三の実施形態における弾性体
１３及びビード部１５の接着部の形状例を示すもので、
フランジ部１２における弾性体１３との接着面１２ａ
に、弾性体１３の耐圧性を高めるために周方向に断続又
は連続した突起部１２ｄが形成されている。また、この
図における（Ａ）及び（Ｃ）は、図６及び図７と同様、
ビード部１５が弾性体１３と一体形成されているが、
（Ｂ）及び（Ｄ）はビード部１５が弾性体１３と分離形
成されている。

【００２２】なお、本発明は、図示の実施形態によって
限定的に解釈されるものではない。例えば、ボディ１の
弁座部１１及びフランジ部１２と弾性体１３との接着形
状は図示の例以外にも種々のものが考えられる。

【００２３】また、ビード部１５を形成した図６乃至図
８の実施形態は、図３と同様に弁座部１１とフランジ部
１２が橋絡部１４を介して連続形成されたものを前提と
しているが、図６乃至図８に示す各弾性体１３の接着面
を図１（Ｂ）又は図２に示すような形状として橋絡部１
４の存在しない構成とすることもできる。更に、図６乃
至図８の実施形態では、ビード部１５がフランジ部１２
の片面にのみ形成されているが、これを両面に形成する
こともできる。

【００２４】

【発明の効果】本発明のリードバルブによると、管ケー
シング内の閉弁方向の圧力やリードの開閉による衝撃振
動に対する弾性体の耐久性を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るリードバルブの第一の実施形態を
示すもので、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は（Ａ）における
Ｂ−Ｂ’線位置で切断した断面図である。

【図２】上記第一の実施形態における形状変更例を、図
１（Ａ）におけるＢ−Ｂ’線と対応する位置で切断して
示す装着状態の断面図である。

【図３】本発明に係るリードバルブの第二の実施形態を
示すもので、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は（Ａ）における
Ｂ−Ｂ’線位置で切断した断面図である。

【図４】上記第二の実施形態における橋絡部の形状例を
示す平面図である。

【図５】上記第二の実施形態における弾性体の断面形状
例を示す要部断面図である。

【図６】本発明に係るリードバルブの第三の実施形態を
図１（Ａ）あるいは図３（Ａ）のＢ−Ｂ’線と対応する
箇所で切断して示す装着状態の断面図である。

【図７】上記第三の実施形態の未装着状態の要部断面図
である。

【図８】上記第三の実施形態における弾性体の断面形状
例を示す要部断面図である。

【符号の説明】

１ ボディ １１ 弁座部 １２ フランジ部 １３ 弾性体 １４ 橋絡部 １５ ビード部 ２ リード ３ ストッパプレート １００ 流路 １０１，１０２ 管ケーシング

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 管ケーシングによる流路を遮断するよう
   に取り付けられ弁孔が開設されたボディと、 このボディの一側面に前記弁孔を閉塞するように添設さ
   れ片持ち状に固定された金属薄板からなるリードと、 このリードと共に前記ボディの一側面に片持ち状に固定
   されたストッパプレートとを備え、 前記ボディが前記弁孔周辺の弁座部とその外周側に離間
   配置されて前記管ケーシングに取り付けられるフランジ
   部とをエラストマからなる弾性体を介して弾性的に連結
   したものであり、 前記弁座部における前記弾性体との接着面が前記リード
   側で外周に張り出し、 前記フランジ部における前記弾性体との接着面が前記リ
   ードと反対側で内周に張り出していることを特徴とする
   リードバルブ。
2. 【請求項２】 管ケーシングによる流路を遮断するよう
   に取り付けられ弁孔が開設されたボディと、 このボディの一側面に前記弁孔を閉塞するように添設さ
   れ片持ち状に固定された金属薄板からなるリードと、 このリードと共に前記ボディの一側面に片持ち状に固定
   されたストッパプレートとを備え、 前記ボディが前記弁孔周辺の弁座部とその外周側に離間
   配置されて前記管ケーシングに取り付けられるフランジ
   部との間にエラストマからなる弾性体が接着されると共
   に前記弁座部とフランジ部が所要数の橋絡部を介して一
   体的に連結されてなることを特徴とするリードバルブ。
3. 【請求項３】 フランジ部に管ケーシングと密接される
   エラストマからなるビード部が一体にかつ全周連続して
   設けられたことを特徴とする請求項１又は２に記載のリ
   ードバルブ。
4. 【請求項４】 橋絡部がラビリンス状に形成されたこと
   を特徴とする請求項２に記載のリードバルブ。
5. 【請求項５】 ボディの弁座部における弾性体との接着
   面及びフランジ部における弾性体との接着面がボディの
   厚さ方向中間部で前記弾性体側に対して突出又は後退し
   た形状をなすことを特徴とする請求項２に記載のリード
   バルブ。
6. 【請求項６】 フランジ部における弾性体との接着面に
   前記リードと反対側で内周に張り出し、この接着面の周
   方向に連続又は断続した突起が形成されてなることを特
   徴とする請求項２に記載のリードバルブ。