JP2011069251A - Exhaust system valve - Google Patents
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Abstract
【課題】弁体がその片側に設けられた支軸回りに回動する排気系バルブにおいて、弁体が弁座に緩衝材を介して着座する際に発生する打音を小さく抑える。
【解決手段】排気ガスが吐出する開口部10Aの周囲に設けられた弁座22と、弁座22の座面22aに設けられたワイヤメッシュ25と、片側に設けられた支軸23回りに回動して開口部10Aを開閉する弁体21と、を備える。そして、弁体21がワイヤメッシュ25を介して弁座22に着座する際、弁体21がワイヤメッシュ25の支軸23に近い部分25aから先に当接するように、ワイヤメッシュ25は、その支軸23に近い部分25aがその他の部分より厚く形成されている。
【選択図】図3In an exhaust system valve in which a valve body is rotated around a support shaft provided on one side thereof, a hitting sound generated when the valve body is seated on a valve seat via a cushioning material is reduced.
A valve seat 22 provided around an opening 10A from which exhaust gas is discharged, a wire mesh 25 provided on a seat surface 22a of the valve seat 22, and a support shaft 23 provided on one side. And a valve body 21 that moves to open and close the opening 10A. When the valve body 21 is seated on the valve seat 22 via the wire mesh 25, the wire mesh 25 is supported so that the valve body 21 comes into contact first from the portion 25 a close to the support shaft 23 of the wire mesh 25. A portion 25a close to the shaft 23 is formed thicker than the other portions.
[Selection] Figure 3
Description
本発明は、内燃機関の排気系に設けられる排気系バルブに関する。特に、弁体が弁座に緩衝材を介して着座する際に発生する打音を抑制する技術に関する。 The present invention relates to an exhaust system valve provided in an exhaust system of an internal combustion engine. In particular, the present invention relates to a technique for suppressing a hitting sound generated when a valve body is seated on a valve seat via a cushioning material.
内燃機関の排気ガスの流路を切換えたり、排気ガスの流量を制御することを目的として、内燃機関の排気系にバルブが設けられることがある。 A valve may be provided in the exhaust system of the internal combustion engine for the purpose of switching the flow path of the exhaust gas of the internal combustion engine or controlling the flow rate of the exhaust gas.
例えば特許文献1には、内燃機関の排気熱回収器内に設けられたバルブが開示されている。特許文献1に開示されている排気熱回収器は、バルブを閉じることで排気熱回収器に入った排気ガスを熱交換部へバイパスし、バルブを開放することで排気熱回収器に入った排気ガスを熱交換部へバイパスすることなく下流側へ排出する。 For example, Patent Document 1 discloses a valve provided in an exhaust heat recovery unit of an internal combustion engine. The exhaust heat recovery device disclosed in Patent Document 1 bypasses the exhaust gas that has entered the exhaust heat recovery device by closing the valve to the heat exchange unit, and the exhaust gas that has entered the exhaust heat recovery device by opening the valve. The gas is discharged downstream without bypassing to the heat exchanger.
この排気熱回収器のバルブは、上流側の排気管に接続された内管の下流側端部に設けられており、弁座、弁体、緩衝材、支軸等で構成されている。弁座は、内管の下流側端部開口の周囲に設けられ、その弁座の座面に緩衝材が取付けられている。この緩衝材には、ワイヤメッシュ等の耐熱性材料が採用される。弁体は、その片側に設けられた支軸回りに回動可能とされ、支軸の周囲に巻かれたねじりコイルばねによって閉側へ回転付勢されている。また、弁体の開側への回動は、アクチュエータの駆動によりなされるようになっている。 The valve of this exhaust heat recovery device is provided at the downstream end of the inner pipe connected to the upstream exhaust pipe, and is composed of a valve seat, a valve body, a buffer material, a support shaft, and the like. The valve seat is provided around the downstream end opening of the inner pipe, and a cushioning material is attached to the seat surface of the valve seat. A heat resistant material such as a wire mesh is used as the buffer material. The valve body is rotatable around a support shaft provided on one side thereof, and is urged to rotate to the closed side by a torsion coil spring wound around the support shaft. Further, the valve body is rotated to the open side by driving an actuator.
上記排気熱回収器のバルブのほかにも特許文献2〜4に開示されているような排気系バルブが知られている。 In addition to the exhaust heat recovery valve, exhaust system valves as disclosed in Patent Documents 2 to 4 are known.
特許文献2〜4に開示されている排気系バルブは、マフラ内に配設されたパイプの開口端部又はマフラ内に配設された隔壁の開口部の周囲に弁座を設け、その開口を開閉する弁体を弁座の一側部近傍に設けた支軸回りに回動可能としたものである。支軸の周囲には、ねじりコイルばねが設けられ、このねじりコイルばねによって弁体は閉側へ回転付勢されている。 In the exhaust system valves disclosed in Patent Documents 2 to 4, a valve seat is provided around the opening end of a pipe disposed in the muffler or the opening of a partition wall disposed in the muffler, and the opening is opened. The valve body to be opened and closed is rotatable around a support shaft provided near one side of the valve seat. A torsion coil spring is provided around the support shaft, and the torsion coil spring urges the valve body to rotate toward the closing side.
この排気系バルブにおいては、マフラ内での排気ガス圧が高くなると、弁体はそのガス圧に押圧され、ねじりコイルばねの回転付勢力に抗して開側へ回動し、上記パイプの開口端部や上記隔壁の開口部を開放する。一方、マフラ内での排気ガス圧が一定圧より低下すると、弁体はねじりコイルばねの回転付勢力によって閉側へ回動し、上記パイプの開口端部や上記隔壁の開口部を閉塞する。 In this exhaust system valve, when the exhaust gas pressure in the muffler increases, the valve body is pressed by the gas pressure and rotates to the open side against the rotational biasing force of the torsion coil spring, and the opening of the pipe Open the end and the opening of the partition. On the other hand, when the exhaust gas pressure in the muffler falls below a certain pressure, the valve body is turned to the closing side by the rotational biasing force of the torsion coil spring, and closes the opening end of the pipe and the opening of the partition wall.
ところで、特許文献1〜4に開示されている排気系バルブのように、弁体の片側に支軸が設けられ、その支軸回りに弁体が回動するタイプのバルブでは、弁体が緩衝材を介して弁座に着座する際に、大きな打音を発生することがあった。このように弁体が緩衝材を介して弁座に着座する際に発生する打音は、当該排気系バルブを搭載した乗物の乗員に違和感、不快感等を与えることがある。 By the way, in a valve of a type in which a support shaft is provided on one side of the valve body and the valve body rotates around the support shaft as in the exhaust system valves disclosed in Patent Documents 1 to 4, the valve body is buffered. When seated on the valve seat through the material, a loud sound may be generated. The hitting sound generated when the valve body is seated on the valve seat via the cushioning material as described above may give an uncomfortable feeling and an uncomfortable feeling to a vehicle occupant mounted with the exhaust system valve.
本発明は、上記問題点に鑑みて創案されたものであり、弁体がその片側に設けられた支軸回りに回動する排気系バルブにおいて、弁体が弁座に緩衝材を介して着座する際に発生する打音を小さく抑えることを可能とした排気系バルブを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and in an exhaust system valve in which a valve body rotates around a support shaft provided on one side thereof, the valve body is seated on the valve seat via a cushioning material. It is an object of the present invention to provide an exhaust system valve that can suppress the hitting sound generated during the operation.
上述の課題を解決するための手段として、本発明の排気系バルブは、以下のように構成されている。 As means for solving the above-described problems, the exhaust system valve of the present invention is configured as follows.
すなわち、本発明の排気系バルブは、開口部の周囲に設けられた弁座と、前記弁座の座面に設けられた緩衝材と、片側に設けられた支軸回りに回動して前記開口部を開閉する弁体と、を備えるものを前提としており、前記弁体が前記緩衝材を介して前記弁座に着座する際、前記弁体が前記緩衝材の前記支軸に近い部分から先に当接するように、前記弁座、前記緩衝材および前記弁体の形状および寸法が設定されていることを特徴としている。 That is, the exhaust system valve of the present invention rotates around a support shaft provided on one side, a valve seat provided around the opening, a cushioning material provided on the seat surface of the valve seat, and And a valve body that opens and closes the opening, and when the valve body is seated on the valve seat via the cushioning material, the valve body is from a portion near the support shaft of the cushioning material. The shapes and dimensions of the valve seat, the cushioning material, and the valve body are set so as to abut first.
具体的には、前記弁体が前記緩衝材を介して前記弁座に着座する際、前記弁体が前記緩衝材の前記支軸に近い部分から先に当接するように、前記緩衝材は、前記支軸に近い部分がその他の部分より厚く形成されている。 Specifically, when the valve body is seated on the valve seat via the cushioning material, the cushioning material is such that the valve body abuts first from a portion near the support shaft of the cushioning material, A portion close to the support shaft is formed thicker than the other portions.
あるいは、前記弁体が前記緩衝材を介して前記弁座に着座する際、前記弁体が前記緩衝材の前記支軸に近い部分から先に当接するように、前記弁体は、前記緩衝材に当接する部分のうち前記支軸に近い部分がその他の部分より緩衝材側へ突出していてもよい。 Alternatively, when the valve body is seated on the valve seat via the cushioning material, the valve body is configured so that the valve body first comes into contact with a portion of the cushioning material that is close to the support shaft. A portion close to the support shaft among the portions in contact with the base may protrude from the other portions toward the cushioning material.
あるいは、前記弁体が前記緩衝材を介して前記弁座に着座する際、前記弁体が前記緩衝材の前記支軸に近い部分から先に当接するように、前記弁座は、前記支軸に近い部分がその他の部分より弁体側へ突出していてもよい。 Alternatively, when the valve body is seated on the valve seat via the cushioning material, the valve seat is configured so that the valve body first comes into contact with a portion of the cushioning material that is close to the pivot shaft. The part close to may protrude from the other part to the valve body side.
既述の構成を備える排気系バルブによれば、弁体の支軸から近い部分は、比較的低速で回動するため、弁体(弁体の支軸に近い部分)は緩衝材の支軸に近い部分に対して低速で当たり、更に、その直後より、弁体の角速度が急速に低下するため、弁体のその他の部分(弁体の支軸から遠い部分)も緩衝材に対して低速で当たることとなる。つまり、この排気系バルブによれば、緩衝材の何れの部分に対しても弁体は低速で当たるようになり、弁体が緩衝材に当接する際に発生する打音を小さく抑えることができる。 According to the exhaust system valve having the above-described configuration, the portion close to the support shaft of the valve body rotates at a relatively low speed, so the valve body (portion close to the support shaft of the valve body) is the support shaft of the cushioning material. Since the angular velocity of the valve body decreases rapidly immediately after that, the other part of the valve body (the part far from the support shaft of the valve body) is also slow relative to the cushioning material. It will be a hit. In other words, according to this exhaust system valve, the valve body comes into contact with any part of the buffer material at a low speed, and the hitting sound generated when the valve body comes into contact with the buffer material can be suppressed to a low level. .
また、前記緩衝材は、前記支軸に近い部分がその他の部分より厚く且つ低密度に形成されていることが望ましい。 In addition, it is desirable that the buffer material is formed so that a portion close to the support shaft is thicker than other portions and has a low density.
あるいは、前記緩衝材は、前記弁体の突出した部分に当接する部分がその他の部分より低密度に形成されていてもよい。 Or the said buffer material may be formed in the part which contact | abuts the part which the said valve body protruded in the lower density than other parts.
あるいは、前記緩衝材は、前記弁座の突出した部分に取付けられた部分がその他の部分より低密度に形成されていてもよい。 Alternatively, the buffer material may be formed such that a portion attached to the protruding portion of the valve seat has a lower density than other portions.
かかる構成を備える排気系バルブによれば、緩衝材の密度が低い部分は柔軟性が増し、衝撃を吸収しやすくなるため、弁体が緩衝材に当接し始める際に発生する打音を小さく抑えることができる。 According to the exhaust system valve having such a configuration, the portion where the density of the buffer material is low becomes more flexible and absorbs the shock easily, so that the hitting sound generated when the valve body starts to contact the buffer material is suppressed to a low level. be able to.
本発明に係る排気系バルブによれば、弁体が緩衝材に当接する際に発生する打音を小さく抑えることができる。 According to the exhaust system valve of the present invention, it is possible to suppress the hitting sound generated when the valve body comes into contact with the buffer material.
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。図1〜図5は本発明の排気系バルブを備える排気熱回収器100を示している。この排気熱回収器100は、自動車のエンジンなどの排気系の一部を構成するものとして設置される。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. 1 to 5 show an exhaust
<排気熱回収器の説明>
排気熱回収器100は、内筒部10、排気系バルブ20、熱交換部30、外筒部40などで主に構成されている。
<Explanation of exhaust heat recovery device>
The exhaust
内筒部10は、その両端部が開口しており、それぞれ図示しない上流側排気管および下流側排気管に接続される。内筒部10の下流側の開口は、後述する弁体21によって開閉されるようになっている。内筒部10の周側面には、内筒部10の内外空間を連通する多数の連通孔11が形成されている。なお、図1に示す内筒部10は複数の管材から構成されている。
Both ends of the
排気系バルブ20は、内筒部10の下流側端部に設けられている。この排気系バルブ20は、弁座22、弁体21、支軸23、緩衝材25等で構成されている。
The
弁座22は、内筒部10の下流側端部開口の周囲に環状に設けられている。弁座22は、上流側から下流側に向かって拡径したテーパ形状を有している。弁座22の座面22aには、環状の緩衝材25が取付けられている。この緩衝材25として、例えば、耐熱性のステンレスワイヤメッシュを圧縮したマット状の部材(以下、「ワイヤメッシュ25」という。)が使用されている。このワイヤメッシュ25は、スポット溶接にて弁座22の座面22aに取付けられている。
The
弁体21は、その片側に設置された支軸23回りに回動して内筒部10の下流側端部開口10Aを開閉する。弁体21は、一側方に延びたアーム部21aを有しており、このアーム部21aが弁体の片側に設けられた支軸23にビス26にて固定されている。
The
支軸23は、図2に示すように、外筒部40に固設された軸受42,42に回転自在に支持されている。また、支軸23の一端側は外筒部6の壁面を貫通して外部に露出しており、その露出部の周囲に、弁体21が閉塞する方向へ支軸を回転付勢するねじりコイルばね27(以下単に「ばね27」という。)が配設されている。なお、ばね27の一端は、外筒部40に固設されたばね係合部28に係合され、ばね27の他端は、支軸23の露出部の先端に固設されたばね係合部29に係合されている。
As shown in FIG. 2, the
また、支軸23の一端部には、径方向外側へ延びたアクチュエータ用アダプタ51が設けられており、アチュエータの伸縮ロッド52がこのアクチュエータ用アダプタ51を一方に押圧することで、支軸23を開側へ回動させることができるようになっている。
In addition, an
熱交換部30として、内側冷却水流路31および外側冷却水流路32並びに内側排気ガス流路33および外側排気ガス流路34が設けられている。内側冷却水流路31および外側冷却水流路32は互いに連通部35により連通され、更にこれらの冷却水流路31,32に冷却水を導入する冷却水導入管(不図示)が接続されている。また、外側冷却水流路32には、加熱された冷却水を排出するための冷却水排出管46が接続されている。
As the
外筒部40は、排気系バルブ20より更に下流側へ延出しており、この排気熱回収器1の下流側の排気管に接続される。
The
なお、図1に示すように、外筒部40の上流側端部と内筒部10の外周面との間は閉塞部材44によって閉塞され、内筒部10の下流側端部と、内側冷却水流路31を形成する部材の下流側端部との間も閉塞部材45によって閉塞されている。これにより、内管10から連通孔11を通じて内側排気ガス流路33に導入された排気ガスが熱交換部30に導入されるようになっている。
As shown in FIG. 1, the upstream end portion of the
以上の構成を備える排気熱回収器100において、アクチュエータの伸縮ロッド52が伸長すると、伸縮ロッド52の先端部がアクチュエータ用アダプタ51を押圧し、ばね27の回転付勢力に抗して支軸23および弁体21を開側へ回動させる。これにより、内筒部10の下流端開口部10A(以下単に「開口部10A」ともいう。)が開放され、排気熱回収器100の上流側から内筒部10内へ入った排気ガスの多くは熱交換部30を通過することなく内筒部10内を通過し、排気熱回収器100の下流側に排出される。
In the exhaust
一方、アクチュエータの伸縮ロッド52が収縮すると、ばね27の回転付勢力によって、支軸23および弁体21は開側へ回動し、開口部10Aが閉塞される。このとき、排気熱回収器100の上流側から内筒部10内へ入った排気ガスの多くは、熱交換部30を通過し、冷却水との間で熱交換を行った後に、排気熱回収器100の下流側に排出される。
On the other hand, when the
[第1の実施形態]
以下、本発明の第1の実施の形態に係る排気系バブル20について図2〜図5に基づいて説明する。
[First Embodiment]
Hereinafter, the
排気系バルブ20は、弁体21がワイヤメッシュ25を介して弁座22に着座する際、弁体21が、ワイヤメッシュ25の支軸23に近い部分から先に当接するように、弁体21、弁座22およびワイヤメッシュ25の形状および寸法が設定されている。
When the
具体的には、ワイヤメッシュ25の支軸23に近い部分25aがその他の部分より厚く形成されている。但し、弁体21の当接面21bや弁座22の座面22aは周方向に平坦な形状とされている。また、ワイヤメッシュ25の密度は全体に均一なものとされている。
Specifically, a
図5(a)は、ワイヤメッシュ25の周方向位置における厚さを示している。横軸はワイヤメッシュ25の中心から支軸23へ下ろした垂線Vを基準とした中心角θ(図4参照)を示し、縦軸は中心角θに対応するワイヤメッシュ25の厚さを示している。この図5(a)が示すように、ワイヤメッシュ25の支軸23に近い部分25a(中心角0°〜45°,315°〜360°の範囲)の厚さはT1とされ、その他の部分(中心角45°〜315°)の厚さはT1より薄いT2とされている。
FIG. 5A shows the thickness of the
以上のように構成された排気系バルブ20によれば、開放位置にある弁体21は、ばね27の回転付勢力により支軸23回りに閉側へ回動し(図3(a)参照)、ワイヤメッシュ25を介して弁座22に着座する際に、ワイヤメッシュ25の支軸23に近い部分から先に当接し(図3(b)参照)、その後、ワイヤメッシュ25全体に対して当接する(図3(c)参照)。
According to the
弁体21が支軸23回りに回動する際、弁体21の支軸23に近い部分は、その他の部分(支軸23から遠い部分など)と比較して速度(=回転半径×角速度)が低いため、弁体21(弁体21の支軸23に近い部分)がワイヤメッシュ25の支軸23に近い部分25aに最初に当たる速度は低くなる。そして更に、ワイヤメッシュ25の支軸23に近い部分25aに弁体21が当たった直後より、弁体21の角速度が急速に低下するため、弁体21はワイヤメッシュ25のその他の部分(弁体21の支軸23から遠い部分)に対しても低い速度で当たることとなる。
When the
このように、本実施形態に係る排気系バルブ20によれば、弁体21がワイヤメッシュ25の何れの部分に対しても低い速度で当たるようになるため、弁体21がワイヤメッシュ25に当接する際に発生する打音を小さく抑えることができる。
As described above, according to the
以上に説明した第1実施形態の変形例として、ワイヤメッシュ25の支軸23に近い部分25aの密度をその他の部分の密度より低くしてもよい。そのようにすることで、ワイヤメッシュ25の支軸23に近い部分25aの柔軟性が増し(金属材料特有の硬さが低減し)、弁体21が最初にワイヤメッシュ25の支軸23に近い部分25aに当たる瞬間に発生する打音を更に抑制することができる。
As a modification of the first embodiment described above, the density of the
更に他の変形例として、ワイヤメッシュ25の厚さを図5(b)に示すようにしてもよい。すなわち、ワイヤメッシュ25の厚さが支軸23に近い部分(中心角0°)から支軸23より遠い部分(中心角180°)に行くにしたがって徐々に薄くなるようにしてもよい。
As yet another modification, the thickness of the
[第2の実施形態]
以下、本発明の第2の実施形態について図6〜図8に基づいて説明する。なお、第1の実施形態における排気系バルブ20と同様の構成については、同符号を付してその説明を省略する。
[Second Embodiment]
Hereinafter, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In addition, about the structure similar to the exhaust system valve |
本実施形態に係る排気系バルブ20Aも、弁体21Aがワイヤメッシュ25Aを介して弁座22に着座する際、弁体21Aが、ワイヤメッシュ25Aの支軸23に近い部分から先に当接するように、弁体21A、弁座22およびワイヤメッシュ25Aの形状および寸法が設定されている。
Also in the
具体的には、弁体21Aのワイヤメッシュ25Aに当接する部分のうち、支軸23に近い部分21Abがその他の部分よりワイヤメッシュ25A側(弁座22側)へ突出している。但し、ワイヤメッシュ25Aの厚さは周方向に均一とされ、弁座22の座面22aは周方向に平坦な形状とされている。
Specifically, a portion 21Ab close to the
図8(a)は、弁体21Aのワイヤメッシュ25Aに当接する部分のうち、支軸23に近い部分21Abのその他の部分対する突出量を示している。横軸はワイヤメッシュ25の中心から支軸23へ下ろした垂線Vを基準とした中心角θ(図6参照)を示し、縦軸は上記突出量を示している。この図8(a)が示すように、弁体21Aのワイヤメッシュ25Aに当接する部分のうち、支軸23に近い部分21Ab(中心角0°〜45°,315°〜360°の範囲)のその他の部分(中心角45°〜315°)に対する突出量がPとされている。
FIG. 8A shows the protruding amount of the portion 21Ab close to the
以上のように構成された排気系バルブ20Aによれば、開放位置にある弁体21Aは、ばね27の回転付勢力により支軸23回りに閉側へ回動し(図7(a)参照)、ワイヤメッシュ25Aを介して弁座22に着座する際に、ワイヤメッシュ25Aの支軸23に近い部分から先に当接し(図7(b)参照)、その後、ワイヤメッシュ25A全体に対して当接する(図7(c)参照)。
According to the
すなわち、本実施形態に係る排気系バルブ20Aにおいても、第1の実施形態と同様に、弁体21Aがワイヤメッシュ25Aを介して弁座22に着座する際に、弁体21Aは、ワイヤメッシュ25Aの支軸23に近い部分から先に当接する。このため、弁体21Aは、ワイヤメッシュ25Aの何れの部分に対しても低い速度で当たるようになり、弁体21Aがワイヤメッシュ25Aに当接する際に発生する打音が小さくなる。
That is, also in the
以上に説明した第2実施形態の変形例として、ワイヤメッシュ25Aの弁体21Aの突出した部分21Abに当接する部分の密度をその他の部分の密度より低くしてもよい。これにより、弁体21Aの突出した部分21Abが最初にワイヤメッシュ25Aの支軸23に近い部分に当たる瞬間に発生する打音を更に抑制することができる。
As a modification of the second embodiment described above, the density of the portion of the
更に他の変形例として、弁体21Aの突出した部分21Abのその他の部分に対する突出量を図8(b)に示すようにしてもよい。すなわち、上記突出量を支軸23に近い部分(中心角0°)から支軸23より遠い部分(中心角180°)に行くにしたがって徐々に小さくなるようにしてもよい。
As yet another modification, the protruding amount of the protruding portion 21Ab of the
[第3の実施形態]
以下、本発明の第3の実施形態について図9に基づいて説明する。なお、第1の実施形態における排気系バルブ20と同様の構成については、同符号を付してその説明を省略する。
[Third Embodiment]
Hereinafter, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In addition, about the structure similar to the exhaust system valve |
本実施形態に係る排気系バルブ20Bも、弁体21がワイヤメッシュ25Aを介して弁座22Aに着座する際、弁体21が、ワイヤメッシュ25Aの支軸23に近い部分から先に当接するように、弁体21、弁座22Aおよびワイヤメッシュ25Aの形状および寸法が設定されている。
Also in the
具体的には、弁座22Aの支軸23に近い部分22Abがその他の部分より弁体21側へ突出している。但し、弁体21の当接面21bは周方向に平坦な形状とされ、ワイヤメッシュ25Aの厚さは周方向に均一とされている。
Specifically, a portion 22Ab near the
図10(a)は、弁座22Aの支軸23に近い部分22Abのその他の部分に対する突出量を示している。横軸は、既述した中心角θと同様のものであり、縦軸は上記突出量を示している。この図10(a)が示すように、弁座22Aの支軸23に近い部分22Ab(中心角0°〜45°,315°〜360°の範囲)のその他の部分(中心角45°〜315°)に対する突出量がSとされている。
FIG. 10A shows the protruding amount of the portion 22Ab near the
以上のように構成された排気系バルブ20Bによれば、弁座22Aの支軸23に近い部分22Abがその他の部分より弁体21側へ突出していることにより、ワイヤメッシュ25の支軸23に近い部分も弁体21側へ突出している。
According to the
このため、開放位置にある弁体21は、ばね27の回転付勢力により支軸23回りに閉側へ回動し(図9(a)参照)、ワイヤメッシュ25Aを介して弁座22Aに着座する際に、ワイヤメッシュ25Aの支軸23に近い部分から先に当接し(図9(b)参照)、その後、ワイヤメッシュ25A全体に対して当接する(図9(c)参照)。
For this reason, the
すなわち、本実施形態に係る排気系バルブ20Bにおいても、第1の実施形態と同様に、弁体21がワイヤメッシュ25Aを介して弁座22Aに着座する際に、弁体21は、ワイヤメッシュ25Aの支軸23に近い部分から先に当接する。その結果、弁体21は、ワイヤメッシュ25Aの何れの部分に対しても低い速度で当たるようになり、弁体21がワイヤメッシュ25Aに当接する際に発生する打音が小さくなる。
That is, also in the
以上に説明した第3実施形態の変形例として、ワイヤメッシュ25Aの弁座22Aの突出した部分22Abに取付けられる部分の密度をその他の部分の密度より低くしてもよい。これにより、弁体21が最初にワイヤメッシュ25Aの支軸23に近い部分に当たる瞬間に発生する打音を更に抑制することができる。
As a modification of the third embodiment described above, the density of the portion attached to the protruding portion 22Ab of the
更に他の変形例として、弁座22Aの支軸23に近い部分22Abのその他の部分に対する突出量を図10(b)に示すようにしてもよい。すなわち、上記突出寮を支軸23に近い部分(中心角0°)から支軸23より遠い部分(中心角180°)に行くにしたがって徐々に小さくなるようにしてもよい。
As yet another modification, the protrusion amount of the portion 22Ab close to the
[第4の実施形態]
以下、本発明の第4の実施形態にについて図11および図12に基づいて説明する。なお、第1の実施の形態に係る排気系バルブ20と同様の構成については同符号を付して説明を省略する。
[Fourth Embodiment]
Hereinafter, a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 11 and 12. In addition, about the structure similar to the exhaust system valve |
本実施形態に係る排気系バルブ20Cでは、ワイヤメッシュ25Bの支軸23より遠い部分25Ba(支軸23から最も遠い一定部分25Ba)がその他の部分より厚く形成されている。例えば、図12に示すように、ワイヤメッシュ25Bの中心から支軸23へ下ろした垂線Vを基準とした中心角θが135°〜225°の範囲において、ワイヤメッシュ25Bの厚さがT1とされ、それ以外の範囲において、ワイヤメッシュ25Bの厚さがT1より薄いT2とされている。なお、本実施形態では、ワイヤメッシュ25Bの厚さを示すグラフは省略している。
In the
このように構成された排気系バルブ20Cによれば、開放位置にある弁体21は、ばね27の回転付勢力により支軸23回りに閉側へ回動し(図11(a)参照)、ワイヤメッシュ25Bを介して弁座22に着座する際に、ワイヤメッシュ25Bの支軸23より遠い部分25Baからに先に当接し(図11(b)参照)、その後、ワイヤメッシュ25B全体に対して当接する(図11(c)参照)。
According to the
弁体21は、ワイヤメッシュ25Bの支軸23より遠い部分25Baから先に当接してしまうが(図11(b)参照)、当該部分25Baは、比較的厚く形成されており、つぶれ代(撓み代)が大きいため、比較的多くのエネルギーを吸収することができる。つまり、弁体21の運動エネルギーの高い部分を効率よくワイヤメッシュ25Bの変形エネルギーや熱エネルギーとして吸収することができ、音エネルギーとして放射される割合を小さくすることができる。つまり、発生する打音を小さくすることができる。
Although the
もちろん、ワイヤメッシュを全周に亘って厚くすれば、弁体21がワイヤメッシュに当接する際の打音を更に抑制することができる。しかし、そのようにすると、ワイヤメッシュの重量増およびコスト増を招くこととなる。本実施形態に係る発明は、弁体21が比較的高い速度で当たるワイヤメッシュ25Bの一部だけを厚くすることで、ワイヤメッシュの重量増、コスト増を抑えつつ、効率的に打音を抑制することを可能としている。
Of course, if the wire mesh is thickened over the entire circumference, it is possible to further suppress the hitting sound when the
以上に説明した第4実施形態の変形例として、ワイヤメッシュ25Bの支軸23より遠い部分25Baをその他の部分より厚く形成するほか、当該厚く形成する部分の密度をその他の部分より低くしてもよい。これにより、ワイヤメッシュ25Bの支軸23より遠い部分25Baの柔軟性が増し、弁体21が最初にワイヤメッシュ25Bに当たる瞬間に発生する打音を更に抑制することができる。
As a modification of the fourth embodiment described above, the portion 25Ba far from the
なお、ワイヤメッシュ25Bの支軸23より遠い部分25Baの厚さをその他の部分の厚さと同程度とし、当該部分25Baの密度をその他の部分の密度より低くしても一定の打音低減効果が得られる。
Even if the thickness of the portion 25Ba far from the
[第5の実施形態]
以下、本発明の第5の実施形態について図13に基づいて説明する。なお、第4の実施の形態に係る排気系バルブ20Cと同様の構成については同符号を付して説明を省略する。
[Fifth Embodiment]
Hereinafter, a fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In addition, about the structure similar to the exhaust system valve |
本実施形態に係る排気系バルブ20Dでは、弁座22Dの座面22Daのうち、支軸23から最も遠い部分22Daaが弁体21と反対側へ窪んでおり、その窪み量とワイヤメッシュ25Bの厚さの増量とが同程度とされている。すなわち、弁座22Dの座面22Daは、中心角θが135°〜225°の範囲において、それ以外の範囲と比較してワイヤメッシュ25Bの厚さ変動分(T1−T2)だけ窪んでいる。
In the
このように構成された排気系バルブ20Dによれば、開放位置にある弁体21は、ばね27の回転付勢力により支軸23回りに閉側へ回動し(図13(a)参照)、ワイヤメッシュ25Bを介して弁座22Dに着座する際に、ワイヤメッシュ25Bの全周に対してほぼ同時に当接し(図13(b)参照)、その後、ワイヤメッシュ25B全体に対して当接する(図13(c)参照)。
According to the
この結果、弁体21の運動エネルギーの高い部分を効率よくワイヤメッシュ25Bに吸収させることができ、しかも、弁体21の運動エネルギーの高い部分(速度の高い部分)が先にワイヤメッシュ25Dに当たることがなくなり、弁体21がワイヤメッシュ25Bに最初に当たる際に発生する打音を抑制することができる。
As a result, the high kinetic energy portion of the
[変形例]
ワイヤメッシュの断面形状は、図示する矩形に限定されず、円、楕円、三角形など種々の断面形状のものを採用することができる。
[Modification]
The cross-sectional shape of the wire mesh is not limited to the illustrated rectangle, and various cross-sectional shapes such as a circle, an ellipse, and a triangle can be employed.
既述の実施形態では、ワイヤメッシュは周方向に連続して設けられているが、必ずしも周方向に連続して設けられている必要はなく、周方向に断続的に設けられていてもよい。 In the above-described embodiment, the wire mesh is continuously provided in the circumferential direction, but it is not necessarily provided continuously in the circumferential direction, and may be provided intermittently in the circumferential direction.
弁体および弁座の着座面は既述したテーパ状に限定されず、例えば平坦面などであってもよい。 The seating surfaces of the valve body and the valve seat are not limited to the tapered shape described above, and may be flat surfaces, for example.
[本発明の排気系バルブの適用範囲]
本発明の排気系バブルは、排気熱回収器のバルブに限らず、マフラ内に設けられるバルブ、触媒コンバータ内に設けられるバルブなど、排気系に設けられる種々のバルブに適用可能である。
[Applicable range of exhaust system valve of the present invention]
The exhaust system bubble of the present invention is not limited to a valve of an exhaust heat recovery device, and can be applied to various valves provided in an exhaust system such as a valve provided in a muffler and a valve provided in a catalytic converter.
本発明は、例えば、自動車のエンジンの排気ガスの流路を開閉するために設けられるバルブに適用することができる。 The present invention can be applied to, for example, a valve provided for opening and closing an exhaust gas passage of an automobile engine.
10A 開口部
20,20A,20B 排気系バルブ
21,21A 弁体
21Ab 支軸に近い部分
22,22A 弁座
22Ab 支軸に近い部分
22a,22Ab 弁座の座面
25,25A ワイヤメッシュ(緩衝材)
25a 支軸に近い部分
23 支軸
25a A portion close to the
Claims (7)
前記弁体が前記緩衝材を介して前記弁座に着座する際、前記弁体が前記緩衝材の前記支軸に近い部分から先に当接するように、前記弁座、前記緩衝材および前記弁体の形状および寸法が設定されていることを特徴とする排気系バルブ。 A valve seat provided around the opening, a cushioning material provided on a seating surface of the valve seat, and a valve body that rotates around a support shaft provided on one side to open and close the opening. In the exhaust system valve provided,
When the valve body is seated on the valve seat via the cushioning material, the valve seat, the cushioning material, and the valve are arranged so that the valve body first comes into contact with a portion of the cushioning material close to the support shaft. An exhaust system valve characterized by the body shape and dimensions being set.
前記弁体が前記緩衝材を介して前記弁座に着座する際、前記弁体が前記緩衝材の前記支軸に近い部分から先に当接するように、前記緩衝材は、前記支軸に近い部分がその他の部分より厚く形成されていることを特徴とする排気系バルブ。 The exhaust system valve according to claim 1,
When the valve body is seated on the valve seat via the cushioning material, the cushioning material is close to the support shaft so that the valve body first comes into contact with a portion of the cushioning material that is close to the support shaft. An exhaust system valve characterized in that the portion is formed thicker than the other portions.
前記弁体が前記緩衝材を介して前記弁座に着座する際、前記弁体が前記緩衝材の前記支軸に近い部分から先に当接するように、前記弁体は、前記緩衝材に当接する部分のうち前記支軸に近い部分がその他の部分より緩衝材側へ突出していることを特徴とする排気系バルブ。 The exhaust system valve according to claim 1,
When the valve body is seated on the valve seat via the cushioning material, the valve body contacts the cushioning material so that the valve body first comes into contact with a portion of the cushioning material close to the support shaft. An exhaust system valve characterized in that a portion of the contacting portion that is close to the support shaft protrudes toward the cushioning material from the other portion.
前記弁体が前記緩衝材を介して前記弁座に着座する際、前記弁体が前記緩衝材の前記支軸に近い部分から先に当接するように、前記弁座は、前記支軸に近い部分がその他の部分より弁体側へ突出していることを特徴とする排気系バルブ。 The exhaust system valve according to claim 1,
When the valve body is seated on the valve seat via the cushioning material, the valve seat is close to the support shaft so that the valve body first comes into contact with a portion of the cushioning material that is close to the support shaft. An exhaust system valve characterized in that the portion protrudes from the other portion toward the valve body.
前記緩衝材は、前記支軸に近い部分がその他の部分より厚く且つ低密度に形成されていることを特徴とする排気系バルブ。 The exhaust system valve according to claim 2,
The exhaust system valve according to claim 1, wherein the buffer material is formed such that a portion close to the support shaft is thicker and has a lower density than other portions.
前記緩衝材は、前記弁体の突出した部分に当接する部分がその他の部分より低密度に形成されていることを特徴とする排気系バルブ。 The exhaust system valve according to claim 3,
The exhaust system valve according to claim 1, wherein a portion of the cushioning material that contacts the protruding portion of the valve body is formed at a lower density than other portions.
前記緩衝材は、前記弁座の突出した部分に取付けられた部分がその他の部分より低密度に形成されていることを特徴とする排気系バルブ。 The exhaust system valve according to claim 4,
The exhaust system valve according to claim 1, wherein the cushioning material is formed such that a portion attached to the protruding portion of the valve seat has a lower density than other portions.
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