JPWO2008146432A1 - 弁装置 - Google Patents
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Abstract
ガス通路5を構成するガス通路壁4内に形成されたガス通路5を開閉する弁12と、この弁12が当接するバルブシート16とを備えた弁装置であって、バルブシート16をガス通路壁4とは別に板金材、燒結材などで構成し、支持軸19によりケース2に固定してなる。
Description
この発明は、バルブシートとそれに当接する弁を備える弁装置に関する。
エンジン排気ガスを吸気通路へ循環させる排気ガス循環バルブにおいて、循環排気ガスを調整する弁装置は、排気ガス通路を閉鎖する弁とこの弁を動作させる軸で構成され、軸は、ハウジングに設けられた軸受で支持される。一方、弁と当接し、排ガス通路を閉鎖するバルブシートは、排気ガス通路を構成するハウジングに形成されている。ハウジングに設けられたアクチュエータで軸を動作させることによって弁を動作させ、バルブシートとの間に開口通路を形成し、排気ガスの循環量を調整する。
このような排気ガス循環バルブは、その構造から2つに大別することができる。1つは、排気ガス循環バルブの構造部品が、排気ガス通路を構成するハウジング内に設けられたビルトインタイプと呼ばれるものである。もう1つは、筒状のハウジングで構造部品が支持されたバルブを、排気ガス通路に挿入するドロップインタイプと呼ばれるものであり、筒状のハウジングは、軸受部とアクチュエータを支持するケース部に支持される。特許文献1には、ドロップインタイプの1例を示す。
ビルトインタイプのものにあっては、ハウジング内に直接バルブシートを形成するので、切削加工が難しくやり直しがしにくいという問題がある。また、排ガス循環バルブ(バルブアセンブリ)を排ガス通路に挿入するドロップインタイプのものでは、ハウジングは、バルブシートを保持する必要があり、その手段として、ハウジングの鋳造時にバルブシートを鋳込む、ハウジングに設けられた圧入部にバルブシートを圧入するなどの方法がとられている。そのため、ハウジングには、バルブシートを支持できるような剛性が必要であり、重量が大きくなるという問題があった。更に、排気ガスを循環させる通路を構成するための開口窓を設ける必要があるが、剛性を確保するため大きな窓を設けることができず、開口窓の方向も制限があるため、排気ガスの循環量、循環方向に制限があった。つまり、設計の自由度が低い等の課題があった。
この発明は、上記のような課題を解消するためになされたもので、製造が容易で、剛性も確保でき、しかも開口窓を大きくとることが可能で開口窓の方向も制限されない、つまり設計自由度を高めた弁装置を提供することを目的とする。
この発明に係る弁装置は、ガス通路壁内に形成されたガス通路を開閉する弁と当該弁が当接するバルブシートとを備えた弁装置であって、前記バルブシートを前記ガス通路壁とは別に構成し、棒状の支持部材によりケース側に支持したものである。
この発明によれば、バルブシートをガス通路壁とは別に製造するので、弁装置自体の製造が容易となり、支持部材でケース側に支持することからバルブシートの剛性も確保でき、しかも、バルブシートを棒状の支持部材でケース側に支持するので、開口窓を大きくとることができ、開口窓を設ける方向も制限されない。つまり、設計の自由度の高い弁装置を得ることができる。開口窓を大きくとれることから、ガス循環量を増大させることができる。
以下、この発明をより詳細に説明するために、この発明を実施するための最良の形態について、添付の図面に従って説明する。
実施の形態1.
図1には、実施の形態1に係る弁装置の縦断面を示す。この実施の形態1は、この発明を、排気ガス循環バルブに適用したものである。
排気ガス循環バルブ1のケース2は、ケース2と一体となってガス通路5を構成するガス通路壁4に取り付けられている。ガス通路壁4内には、図1に示した状態で、水平方向から鉛直方向にガスを導くガス通路5が形成され、ガス通路5の水平方向には、ガス入口路6を構成するガス入口部(開口窓)7が形成され、鉛直方向にはガス出口路8を構成するガス出口部9が形成されている。図示はされていないが、ガス入口部7にはガス入り口管が接続され、ガス出口部9にはガス出口管が接続される。
実施の形態1.
図1には、実施の形態1に係る弁装置の縦断面を示す。この実施の形態1は、この発明を、排気ガス循環バルブに適用したものである。
排気ガス循環バルブ1のケース2は、ケース2と一体となってガス通路5を構成するガス通路壁4に取り付けられている。ガス通路壁4内には、図1に示した状態で、水平方向から鉛直方向にガスを導くガス通路5が形成され、ガス通路5の水平方向には、ガス入口路6を構成するガス入口部(開口窓)7が形成され、鉛直方向にはガス出口路8を構成するガス出口部9が形成されている。図示はされていないが、ガス入口部7にはガス入り口管が接続され、ガス出口部9にはガス出口管が接続される。
ケース2には、軸受10を介して軸方向に移動可能に弁軸11が設けられており、この弁軸11の先端に弁12が固定されている。弁軸11の後端部(上端部)は、ケース2上に設けられたアクチュエータ13に連結されている。また、弁軸11の上端近くには、ばね受け14が設けられ、このばね受け14とケース2における軸受10の外側部分との間に、弁軸11に、弁軸11を引き上げる方向のばね力を付与するスプリング15が設けられている。つまり、アクチュエータ13の作動により弁12は、スプリング15のばね力に抗して下方向(開方向)に移動され、アクチュエータ13の駆動力を解除することにより、スプリング15のばね力により上方向(閉方向)に移動される。
弁12に対しては、弁12の移動によりガス通路5を開閉するバルブシート16が設けられている。バルブシート16は、ガス通路5の一部をなすガス通路壁4と一体に形成されているのではなく、板金材又は焼結材などで別部材として形成されている。この実施の形態1におけるバルブシート16は燒結材より形成したもので、その外周面には溝17が形成されている。この溝17に、ガス通路壁4のガス通路内壁面4aと弾力的に接触してバルブシート16の外周部とガス通路内壁面4aとの間を密閉するゴム製リング状のシール材18が収容される。
バルブシート16には複数の支持軸19の下端部19aが圧入され、支持軸19の上端部19bはケース2側に圧入されている。つまり、バルブシート16は、ケース2側に支持されている。支持軸19のバルブシート16、ケース2側への取り付けは圧入である必要はなく、ねじ込みなどでもよい。支持軸19の上端部19b及び下端部19aは、他の部分19cより径が小さくなっており、これらの径差による段差部がバルブシート16の表面及びケース2の表面に当たることにより、ケース2に対するバルブシート16の取り付け位置は正確に設定される。つまり、径の太い部分19cの長さが、ケース2に対するバルブシート16の位置決め位置となる。支持軸19は、例えばバルブシート16の同一円周上に等間隔に三本以上設けられる。支持軸19は、ガス通路5における排気ガスの流れを阻害することはほとんどない。従って、弁12に対しどの方向からもガス入口部7を形成することができる。勿論、ガス入口路6に支持軸19が臨まないように設計することもできる。
この排気ガス循環バルブ1は、その構造からわかるように、ケース2側にバルブシート16を組み付けた後、ガス通路壁4に図1の上方から組み付けられる。その際、バルブシート16の外周の溝17にシール材18が嵌め込まれる。
排気ガス循環バルブ1の動作は、通常の排気ガス循環バルブと同じである。つまり、排気ガスG(図中の矢印)は、ガス通路壁4内のガス入口路6からガス通路5に入り、弁12がバルブシート16に対し開かれることにより、弁12とバルブシート16との隙間からガス出口路8へ流れる。
この実施の形態1によれば、バルブシート16がケース2及びガス通路壁4とは全く別に形成され、ケース2側に支持軸19により支持されるので、排気ガス循環バルブ1の製造が容易となり、バルブシート16の剛性も確保できる。バルブシート16を複数の棒状の支持軸19で支持するので、ガス入口路6(開口窓)などを大きくとることができ、しかもガス入口路6を如何なる方向にも設けることができるので、高効率の排気ガス循環が実現できる。また、バルブシート16とガス通路内壁面4aとの間にシール材18を設けているので、バルブシート16とガス通路5との密閉を図ることができる。更に、支持軸19は圧入により、バルブシート16、ケース2に組み付けられるので、組み立ても容易となる。
実施の形態2.
図2には、実施の形態2に係る排気ガス循環バルブにおけるバルブシート部分の断面図を示す。この実施の形態は、バルブシート21を板金材で作ったもので、板金材の縁部に、曲げ加工等により湾曲させて溝22を形成し、そこに、シール材18を収容するようにしている。板金材であるので、燒結材に比べ、コストを低く抑えることができ、製造も容易となる。実施の形態1と同様、バルブシート21は支持軸19により支持され、シール材18は、ガス通路5のガス通路内壁面4aに当接する。その他の構造も、図1に示した実施の形態1と同じである。
図2には、実施の形態2に係る排気ガス循環バルブにおけるバルブシート部分の断面図を示す。この実施の形態は、バルブシート21を板金材で作ったもので、板金材の縁部に、曲げ加工等により湾曲させて溝22を形成し、そこに、シール材18を収容するようにしている。板金材であるので、燒結材に比べ、コストを低く抑えることができ、製造も容易となる。実施の形態1と同様、バルブシート21は支持軸19により支持され、シール材18は、ガス通路5のガス通路内壁面4aに当接する。その他の構造も、図1に示した実施の形態1と同じである。
図3には板金材製のバルブシートの他の例を示す。このバルブシート23は、リング状の板金材24の縁部に折り曲げ部24aを形成すると共に、縁部に、別部材であるリング状の板金材25を溶接等により結合してなる。折り曲げ部24aと板金材25とで溝26が構成され、その溝26にシール材18が収納される。この例によれば、リング状の板金材25が必要になるものの、板金材24の縁部の加工は、図2に示したものより容易となる。
図4にも板金材製のバルブシートの他の例を示す。この例は、板金材製のバルブシート27の外周部には特別な加工は施さず、縁部27aに、内側に凹部28aを有するリング状のシール材28をその凹部28aでもって嵌め込んだものである。シール材28としては、例えばゴム材などが使用される。このバルブシート27では、バルブシート27に特別な加工は施す必要はなく、またシール材28としても、内側に凹部28aを設ける程度のものであるので、製造コストを低く抑えることができ、しかも製造も極めて容易となる。
実施の形態3.
図5には実施の形態3に係る排気ガス循環バルブのバルブシートの部分断面を示す。このバルブシート31は、図1に示したものと同様の燒結材製のものである。バルブシート31の外周面に溝32を設けた点では図1に示した実施の形態1と同じであるが、溝32には、シール材として断面形状がC形状の金属製リング(ワイヤ)33を設けている。高温さらされ、ゴム製のシール材を用いることができないような場合には、このように金属製のシール材を用いる。金属製リング33はばね弾性力を有しており、その弾性力によりガス通路壁4のガス通路内壁面4aに密着する。
図5には実施の形態3に係る排気ガス循環バルブのバルブシートの部分断面を示す。このバルブシート31は、図1に示したものと同様の燒結材製のものである。バルブシート31の外周面に溝32を設けた点では図1に示した実施の形態1と同じであるが、溝32には、シール材として断面形状がC形状の金属製リング(ワイヤ)33を設けている。高温さらされ、ゴム製のシール材を用いることができないような場合には、このように金属製のシール材を用いる。金属製リング33はばね弾性力を有しており、その弾性力によりガス通路壁4のガス通路内壁面4aに密着する。
実施の形態4.
図6には、実施の形態4に係る排気ガス循環バルブのバルブシートの部分断面を示す。バルブシート41は、単純なリング状の板金材を採用している。シール材としてはゴム製シール材を使わず、金属性の板ばね42を使用している。バルブシート41の周縁部の表面に、縁部42aが反り返っているリング状の板ばね42を設けている。板ばね42は、バルブシート41に支持軸19を圧入するときに、支持軸19と板ばね42の表面との間に挟まれて固定される。勿論、溶接等により固定することもできる。板ばね42は、その弾性力により、ガス通路壁4のガス通路内壁面4aに当接し、バルブシート41とガス通路内壁面4aとの間の密閉が図れる。この実施の形態に係るバルブシートでは、金属性の板ばね42を使用しているので、高温の排気ガス下でも耐えることができ、しかもシール材として別部材を用意しておく必要がなくなる。
図6には、実施の形態4に係る排気ガス循環バルブのバルブシートの部分断面を示す。バルブシート41は、単純なリング状の板金材を採用している。シール材としてはゴム製シール材を使わず、金属性の板ばね42を使用している。バルブシート41の周縁部の表面に、縁部42aが反り返っているリング状の板ばね42を設けている。板ばね42は、バルブシート41に支持軸19を圧入するときに、支持軸19と板ばね42の表面との間に挟まれて固定される。勿論、溶接等により固定することもできる。板ばね42は、その弾性力により、ガス通路壁4のガス通路内壁面4aに当接し、バルブシート41とガス通路内壁面4aとの間の密閉が図れる。この実施の形態に係るバルブシートでは、金属性の板ばね42を使用しているので、高温の排気ガス下でも耐えることができ、しかもシール材として別部材を用意しておく必要がなくなる。
実施の形態5.
図7には、図6に示したバルブシートを軸方向に二段に設けたダブルバルブタイプの排気ガス循環バルブ51を示す。
排気ガス循環バルブ51のケース52は、ケース52と一体となってガス通路55を構成するガス通路壁54に取り付けられている。ガス通路壁54内には、図7に示した状態で、水平方向のある方向から水平方向の他の方向にガスを導くガス通路55が形成されている。ガス通路壁54には、ガス通路55につながるガス入口路56を形成するガス入口部57が形成されている。ガス通路壁54には、ガス通路55につながるガス出口路58を形成するガス出口部59が形成されている。ガス入口部57が接続する部分及びその上下のガス通路内壁面55aを含む部分は、通路内壁部54aを設けることにより環状となっている。なお、図示はされていないが、ガス入口部57にはガス入り口管が接続され、ガス出口部59にはガス出口管が接続される。
図7には、図6に示したバルブシートを軸方向に二段に設けたダブルバルブタイプの排気ガス循環バルブ51を示す。
排気ガス循環バルブ51のケース52は、ケース52と一体となってガス通路55を構成するガス通路壁54に取り付けられている。ガス通路壁54内には、図7に示した状態で、水平方向のある方向から水平方向の他の方向にガスを導くガス通路55が形成されている。ガス通路壁54には、ガス通路55につながるガス入口路56を形成するガス入口部57が形成されている。ガス通路壁54には、ガス通路55につながるガス出口路58を形成するガス出口部59が形成されている。ガス入口部57が接続する部分及びその上下のガス通路内壁面55aを含む部分は、通路内壁部54aを設けることにより環状となっている。なお、図示はされていないが、ガス入口部57にはガス入り口管が接続され、ガス出口部59にはガス出口管が接続される。
ケース52には、軸受60を介して軸方向に移動可能に弁軸61が設けられており、この弁軸61の先端部及び途中に弁62、63が取り付けられている。下側の弁62は、ガス入口部57より下側に位置し、弁63は、ガス入口部57が構成するガス入口路56より上側に位置している。弁軸61の後端部(上端部)は、ケース52上に設けられたアクチュエータ64に連結されている。また、弁軸61の上端近くには、ばね受け65が設けられ、このばね受け65とケース52における軸受60の外側部分との間に、弁軸61に、弁軸61を引き上げる方向のばね力を付与するスプリング66が設けられている。つまり、アクチュエータ64の作動により弁62、63は、スプリング66のばね力に抗して下方向(開方向)に移動され、アクチュエータ64の駆動力を解除することにより、スプリング66のばね力により上方向(閉方向)に移動される。
弁62、63に対しては、弁62、63が当接しかつ弁62、63の移動によりガス通路55を開閉するバルブシート69、70が設けられている。バルブシート69、70は、図6に示したものと同様の構造となっている。つまり、バルブシート69、70の周縁部の表面に、縁部71a、72aが反り返っているリング状の板ばね71、72を設けるのである。これらの板ばね71、72は向き合うように設けられている。下側のバルブシート69の板ばね71の縁部71aは上側に反り返っており、上側のバルブシート70の板ばね72の縁部72aは下側に反り返っている。板ばね71、72はその弾性力により、バルブボディ55の内壁面55aに当接し、バルブシート69、70と内壁面55aとの間の密閉が図られる。
バルブシート69、70は複数の支持軸73の下端部、中ほどに取り付けられている。支持軸73へのバルブシート69、70の取り付けは、圧入、ねじ込みなどによりなされる。この実施の形態では、支持軸の上端部73aは小径部となっており、ケース52側に圧入されている。つまり、バルブシート69、70は、ケース52側に支持されている。支持軸73の小径部73aの段差部がケース52の表面に当たることにより、ケース52に対するバルブシート69、70の取り付け位置は正確に設定される。支持軸73は、ガス通路55における排気ガスの流れを阻害することはほとんどない。従って、弁62、63に対しどの方向からも、開口窓であるガス入口部57、ガス出口部59を形成することができる。勿論、ガス入口路56に支持軸73が臨まないように支持軸73を配置することもできる。支持軸73は、上下のバルブシート69、70を別々に支持するように分けてもよい。例えば、上側のバルブシート70をケース52側に支持する支持軸と、下側のバルブシート69を上側のバルブシート70に支持する支持軸とに分けるのである。
この排気ガス循環バルブ51は、その構造からわかるように、ケース52側にバルブシート69、70を組み付けた後、ガス通路壁54に図7の上方から組み付けられる。組み付け後、バルブシート69、70の板ばね71、72は、ガス通路内壁面54a、54bに弾性力をもって当接する。
この排気ガス循環バルブ51の動作を次に説明する。
排気ガスG(図中の矢印)は、ガス通路壁54のガス入口部57から、ガス入口路56、ガス通路55に入り、弁62、63が、アクチュエータ64によりバルブシート69、70に対し開かれることにより、弁62とバルブシート69との隙間及び弁63とバルブシート70との隙間からガス出口路58へ流れる。2つの弁62、63が同時に開かれるので、大流量の排気ガスを流すことができる。
排気ガスG(図中の矢印)は、ガス通路壁54のガス入口部57から、ガス入口路56、ガス通路55に入り、弁62、63が、アクチュエータ64によりバルブシート69、70に対し開かれることにより、弁62とバルブシート69との隙間及び弁63とバルブシート70との隙間からガス出口路58へ流れる。2つの弁62、63が同時に開かれるので、大流量の排気ガスを流すことができる。
この実施の形態5に係る排気ガス循環バルブ51によれば、バルブシート69、70がケース52及びガス通路壁54とは全く別に形成され、ケース52側に支持軸73により支持されるので、ダブルバルブタイプである排気ガス循環バルブ51の製造が容易となり、バルブシート69、70の剛性も確保できる。バルブシート69、70を棒状の支持軸73でケース52に支持するので、ガス入口路56及びガス出口路58(開口窓)を大きくとることができ、ガス入口路56、ガス出口路58を設ける方向も制限されない。バルブシート69、70に対し如何なる方向にもガス入口部57、ガス出口部58を形成することができるので、設計の自由度が広がる。更に、この実施の形態に係る排気ガス循環バルブ51では、バルブシート69、70の板ばね71、72が向き合うように湾曲しているので、排気ガスによる圧力は、板ばね71、72をガス通路内壁面55aに押し付ける力として作用し、気密性は向上する。
実施の形態6.
図8には、実施の形態6に係る排気ガス循環バルブの部分断面を示す。この実施の形態6は、図1に示したバルブシート16を支持する中実軸である支持軸19に代えて支持パイプ81を採用したものである。支持パイプ81は、バルブシート16に設けた穴82に圧入される。支持軸を中空の支持パイプ81とすることによりバルブ全体の軽量化を図ることができる。この実施の形態6におけるバルブシート16は、燒結材により形成したものであるが、この実施の形態6は、板金材で形成したバルブシートにも同様に適用することができる。
図8には、実施の形態6に係る排気ガス循環バルブの部分断面を示す。この実施の形態6は、図1に示したバルブシート16を支持する中実軸である支持軸19に代えて支持パイプ81を採用したものである。支持パイプ81は、バルブシート16に設けた穴82に圧入される。支持軸を中空の支持パイプ81とすることによりバルブ全体の軽量化を図ることができる。この実施の形態6におけるバルブシート16は、燒結材により形成したものであるが、この実施の形態6は、板金材で形成したバルブシートにも同様に適用することができる。
実施の形態7.
図9には、実施の形態7に係る排気ガス循環バルブの部分断面を示す。この実施の形態7は、バルブシート91を支持する支持軸92の先端部を、実施の形態1に示したように小径部とするのではなく、支持軸92の太さはそのままとして下部につば部92aを形成したものである。支持軸92の下端部をバルブシート91の穴93に圧入し、つば部92aをバルブシート91の表面に当てる。つば部92aがバルブシート91の表面に当たることにより、支持軸92とバルブシート91との位置決めがなされる。つまり、精度の安定した組み立てができる。また、先端部を小径部とすることもないので、強度的にも優れている。この実施の形態では、バルブシート91として板金材製のものを示しているが、勿論燒結材製のものにも適用できる。
図9には、実施の形態7に係る排気ガス循環バルブの部分断面を示す。この実施の形態7は、バルブシート91を支持する支持軸92の先端部を、実施の形態1に示したように小径部とするのではなく、支持軸92の太さはそのままとして下部につば部92aを形成したものである。支持軸92の下端部をバルブシート91の穴93に圧入し、つば部92aをバルブシート91の表面に当てる。つば部92aがバルブシート91の表面に当たることにより、支持軸92とバルブシート91との位置決めがなされる。つまり、精度の安定した組み立てができる。また、先端部を小径部とすることもないので、強度的にも優れている。この実施の形態では、バルブシート91として板金材製のものを示しているが、勿論燒結材製のものにも適用できる。
なお、この実施の形態7では、バルブシート91の外周部にシール材は設けていない。本発明は、このようにシール材を設けない構造としても実現できる。シール材を設けないことにより多少のガスの漏れはあるが、それが許容できる範囲であれば問題はない。この実施の形態7に限らず、シール材を設けることは必須ではなく、どの程度の気密性が要求されるかによる。
実施の形態8.
図10には、実施の形態8に係る排気ガス循環バルブの部分断面を示す。この実施の形態8は、図1に示した実施の形態1における同様の形状のバルブシート101とケース2(図1参照)との間にパイプ102を介在させ、バルブシート101下面側から、支持軸である支持ボルト103をバルブシート101に設けた穴104及びパイプ102内に通し、支持ボルト103の上端部をケース2側(図1参照)に圧入、又はねじ込み、又はナットを用いてバルブシート101とパイプ102とケース2を挟み込むなどにより固定したものである。パイプ102が、ケース2に対するバルブシート101の位置決めスペーサとなり、バルブシート101の組み付けは正確かつ簡単となる。この構造においては、支持ボルト103でバルブシート101を固定するので、組み立てだけでなく、分解も容易となり、再組み立ても可能となる。なお、パイプ102とその中に通される支持ボルト103とは、これらの受ける熱の状況を考慮して熱膨張係数は設定される。例えば、パイプ102と支持ボルト103の熱膨張係数を同じにすることで、これらへの負荷を抑えることができる場合もある。
図10には、実施の形態8に係る排気ガス循環バルブの部分断面を示す。この実施の形態8は、図1に示した実施の形態1における同様の形状のバルブシート101とケース2(図1参照)との間にパイプ102を介在させ、バルブシート101下面側から、支持軸である支持ボルト103をバルブシート101に設けた穴104及びパイプ102内に通し、支持ボルト103の上端部をケース2側(図1参照)に圧入、又はねじ込み、又はナットを用いてバルブシート101とパイプ102とケース2を挟み込むなどにより固定したものである。パイプ102が、ケース2に対するバルブシート101の位置決めスペーサとなり、バルブシート101の組み付けは正確かつ簡単となる。この構造においては、支持ボルト103でバルブシート101を固定するので、組み立てだけでなく、分解も容易となり、再組み立ても可能となる。なお、パイプ102とその中に通される支持ボルト103とは、これらの受ける熱の状況を考慮して熱膨張係数は設定される。例えば、パイプ102と支持ボルト103の熱膨張係数を同じにすることで、これらへの負荷を抑えることができる場合もある。
実施の形態9.
図11には、実施の形態9に係る排気ガス循環バルブの部分断面を示す。
この実施の形態9は、バルブシート111を支持する支持軸を支持パイプ112とし、その中に冷却手段113を設けたものである。冷却手段113としては、例えば冷却水を通したり、冷却材を封入したりするものが考えられる。冷却手段113があることにより、高温の排気ガスにさらされる支持パイプ112は冷却され、その熱変形を抑制することができ、支持パイプ112の熱変形によりバルブシート111に過度の熱応力がかかるのを防止することができる。なお、この実施の形態もシール材を不要とした例である。
図11には、実施の形態9に係る排気ガス循環バルブの部分断面を示す。
この実施の形態9は、バルブシート111を支持する支持軸を支持パイプ112とし、その中に冷却手段113を設けたものである。冷却手段113としては、例えば冷却水を通したり、冷却材を封入したりするものが考えられる。冷却手段113があることにより、高温の排気ガスにさらされる支持パイプ112は冷却され、その熱変形を抑制することができ、支持パイプ112の熱変形によりバルブシート111に過度の熱応力がかかるのを防止することができる。なお、この実施の形態もシール材を不要とした例である。
実施の形態10.
図12には、実施の形態10に係る排気ガス循環バルブの部分断面を示す。以下に説明する構造を除き図1に示した実施の形態1と同様の構造をなす。
この実施の形態10は、図10に示した実施の形態8と同様にバルブシート121とケース2との間にスペーサとしての機能を果たすパイプ122を設け、その中にボルト123を通してケース2側にバルブシート121を固定するようにしたものであるが、更にパイプ122の上端とケース2との間に遮蔽板124を設けてなる。遮蔽板124の固定方法としては種々考えられるが、この例では、ボルト123をケース2側に締め付けるときに、遮蔽板124を、パイプ122の上端とケース2との間に挟みつけて固定するようにしている。遮蔽版124は、ケース2の軸受8を支持する部分まで覆う形状とする。このようにケース2を覆う遮蔽板124を設けることによりケース2に高温の排気ガスが直接当たらないようにすることができ、軸受部等が受ける熱影響を緩和することができる。
図12には、実施の形態10に係る排気ガス循環バルブの部分断面を示す。以下に説明する構造を除き図1に示した実施の形態1と同様の構造をなす。
この実施の形態10は、図10に示した実施の形態8と同様にバルブシート121とケース2との間にスペーサとしての機能を果たすパイプ122を設け、その中にボルト123を通してケース2側にバルブシート121を固定するようにしたものであるが、更にパイプ122の上端とケース2との間に遮蔽板124を設けてなる。遮蔽板124の固定方法としては種々考えられるが、この例では、ボルト123をケース2側に締め付けるときに、遮蔽板124を、パイプ122の上端とケース2との間に挟みつけて固定するようにしている。遮蔽版124は、ケース2の軸受8を支持する部分まで覆う形状とする。このようにケース2を覆う遮蔽板124を設けることによりケース2に高温の排気ガスが直接当たらないようにすることができ、軸受部等が受ける熱影響を緩和することができる。
実施の形態11.
図13には、図1に示した排気ガス循環バルブにおいて、図7に示した実施の形態と同様に、弁12と同様の構造の弁(図示省略)、バルブシート16と同様の構造のバルブシートを軸方向に二組設けたものを示す。図13には、上下のバルブシート131、132、バルブシート131、132の外周部に設けたシール材133、134、シール材133、134が接触するガス通路内面135aを有するガス通路壁135を示す。ガス通路壁135は、ケース2に一体とされ、ガス通路を構成する。この実施の形態では、弁、バルブシートが二組あることにより、ガス通路を形成するガス通路壁135の内部構造は、ガス通路壁4とは異なるが、バルブ自体のその他の構造は基本的には図1に示したものと同じである。
図13には、図1に示した排気ガス循環バルブにおいて、図7に示した実施の形態と同様に、弁12と同様の構造の弁(図示省略)、バルブシート16と同様の構造のバルブシートを軸方向に二組設けたものを示す。図13には、上下のバルブシート131、132、バルブシート131、132の外周部に設けたシール材133、134、シール材133、134が接触するガス通路内面135aを有するガス通路壁135を示す。ガス通路壁135は、ケース2に一体とされ、ガス通路を構成する。この実施の形態では、弁、バルブシートが二組あることにより、ガス通路を形成するガス通路壁135の内部構造は、ガス通路壁4とは異なるが、バルブ自体のその他の構造は基本的には図1に示したものと同じである。
この実施の形態において、上下のバルブシート131、132をケース2側に支持する支持軸は、上下のバルブシート131、132で共通するものとしてもよいが、図14に示すように、上側のバルブシート132を支持する支持軸136と下側のバルブシート131を支持する支持軸137とを別のものとしてもよい。上側の支持軸136の下端部は上側のバルブシート132に固定され、上端部はケース2に固定される。下側の支持軸137の下端部は下側のバルブシート131に固定され、上端部は上側のバルブシート132に固定される。この実施の形態では、上側のバルブシート132を支持する3本の支持軸136の配置と下側のバルブシート131を支持する3本の支持軸137の配置とを60度ずらしてある。このように、支持軸136、137を別々とし、配置を変えることにより、バランスが取れ、支持軸136、137にかかる負担を軽減することができる。
上述の実施の形態1〜11は、本発明を、排気ガス循環バルブに適用したものであるが、本発明は、バルブシートをハウジング側と別の部材とし、棒状の支持部材によりハウジング側に支持するという構造から、排気ガス循環バルブに限らず種々のバルブに適用できる。
以上のように、この発明に係る弁装置は、開口窓を大きくとれることから、ガス循環量を増大させることができるため、排気ガス循環バルブとして使用することに適している。
Claims (9)
- ガス通路壁内に形成されたガス通路を開閉する弁と当該弁が当接するバルブシートとを備えた弁装置であって、前記バルブシートを前記ガス通路壁とは別に構成し、支持部材によりケース側に支持したことを特徴とする弁装置。
- 前記バルブシートを板金材又は焼結材で形成したことを特徴とする請求項1記載の弁装置。
- 前記バルブシートの外周部と前記ガス通路壁側との間にシール材を設けたことを特徴とする請求項1記載の弁装置。
- 前記バルブシートの外周部に溝を形成し、この溝にシール材を設けたことを特徴とする請求項1記載の弁装置。
- 前記シール材が、断面形状がC字形の金属製のリングであることを特徴とする請求項4記載の弁装置。
- 前記バルブシートの外周部に、前記ガス通路壁側に弾力的に接触する板ばねを設けたことを特徴とする請求項1記載の弁装置。
- 前記支持部材に冷却手段を設けてあることを特徴とする請求項1記載の弁装置。
- 前記支持部材と前記ケース側との間に遮蔽板を設けたことを特徴とする請求項1記載の弁装置。
- 前記弁と前記バルブシートとが前記弁の軸方向に二組設けられていることを特徴とする請求項1記載の弁装置。
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