JPH04109441U - 排気制御弁 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 最大流量の大きい弁であっても微小流量の排
気を正確に制御することができ、また、弁体を駆動する
アクチュエータの駆動力を小さくすることができる排気
制御弁を提供する。 【構成】 弁ハウジング１内にバタフライ式の弁体が回
動可能に配設され、弁体をアクチュエータにより回動さ
せて排気流量を制御する。弁体が複数に分割され、分割
された各弁体２、３に弁軸４、５が固定され、弁体２、
３を駆動するために各々の弁軸４、５に各々のアクチュ
エータ８、９が連係される。微小流量の排気を制御する
場合、弁体の一つをそのアクチュエータによって開くよ
うに制御すれば、小形の弁体であるため、微小流量を正
確に制御することができる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、内燃機関における排気管等に接続され、排気流量を制御する排気制 御弁に関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来、内燃機関の排気流量を制御する排気制御弁として、例えば公開技報９０ −２１６１２号に記載されるような排気制御弁が知られている。この種の排気制 御弁は、自動車の排気ブレーキなどに使用され、ダイアフラム式のアクチュエー タによってバタフライ弁を開閉駆動する構造である。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

しかし、従来の排気制御弁は、一枚の円盤状の弁体を回動させて排気流量を制 御する構造のため、全開時の最大流量の大きい弁つまり口径の大きい弁では、排 気の微小流量の制御が正確にできにくい問題があった。

【０００４】 即ち、最大流量の比較的大きい制御弁では、微小流量の排気を通す場合、僅か に弁体を開くように制御するが、ダイヤフラムアクチュエータによって弁体の開 度を小さく微調整することは難しい。つまり、僅かに弁体の開度を変えただけで 、排気流量が大きく変化するため、ある程度最大流量の大きい排気制御弁では、 微小流量の排気を制御することが難しいという課題があった。

【０００５】 本考案は、上記の課題を解決するためになされたもので、最大流量の大きい弁 であっても微小流量の排気を正確に制御することができ、また、弁体を駆動する アクチュエータの駆動力を小さくすることができる排気制御弁を提供することを 目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】 このために、本考案の排気制御弁は、弁ハウジング内にバタフライ式の弁体を 回動可能に配設し、弁体をアクチュエータにより回動させて排気流量を制御する 排気制御弁において、弁体が複数に分割され、分割された各弁体に弁軸が固定さ れ、弁体を駆動するために各々の弁軸に各々のアクチュエータが連係されて構成 される。

【０００７】

【作用】

弁の全閉状態から微小流量の排気を流す場合、分割された弁体のうちの一つの 弁体つまり小形の弁体をアクチュエータにより開いて排気流量を制御する。

【０００８】 弁有効面積が小さい程、弁作動力は小さくなり、より小さい作動力で弁体を開 くことができる。このため、そのアクチュエータの駆動力は小さいものでよく、 また、弁体を回動させた際の流量変化は、従来の大形の１枚弁に比べて少なくな り、排気の微小流量を正確に制御することができる。

【０００９】 さらに流量を増大させる場合は、他のアクチュエータを作動して他の弁体を開 放する。このとき、上記弁体が既に開いて排気が流れているため、弁前部と弁後 部の圧力差は小さい。このため、弁体を開くための弁作動力は、例えその弁有効 面積が大きいとしても充分に小さく、アクチュエータは小さい作動力でその弁体 を開くことができる。このようにして他の弁体を全て開けば、排気制御弁は全開 状態となり、最大流量が得られる。

【００１０】

【実施例】

以下、本考案の実施例を図面に基づいて説明する。

【００１１】 図１は排気制御弁の断面図を示している。１は内部に排気通路を有する弁ハウ ジングで、この弁ハウジング１内に、排気通路を閉鎖可能な円形の弁体を２分割 してなる２つの弁体２、３が配設される。

【００１２】 弁体２は、排気通路の外周部分を閉鎖するような略Ｃ字状に形成され、その中 央に水平方向にのびる弁軸４が固定され、弁軸４は弁ハウジング１の壁部に設け た軸受に支持され、端部が外部に突出する。

【００１３】 弁体３は、弁体２の内側の円形部をうめるような小円形に形成され、弁体２の 内側に配設され、弁体３の中央には上記弁軸４と反対方向にのびる弁軸５が固定 され、弁軸５は弁ハウジング１の反対側の壁部に設けた軸受に支持され、その端 部は外部に突出する。

【００１４】 一方、弁ハウジング１の両側部には、弁体２を駆動するダイアフラム式のアク チュエータ８と、弁体３を駆動するための同様なアクチュエータ９がブラケット ６、７を介して取付けられる。

【００１５】 このアクチュエータ８、９は、各々内部にダイヤフラム８ａ，９ａによって仕 切られたダイヤフラム室８ｂ，９ｂを有し、ダイヤフラム８ａ，９ａの中央にロ ッド８ｃ，９ｃが連結され、各ロッド８ｃ，９ｃの端部はリンクレバーを介して 上述の弁軸４、５に連結される。ダイヤフラム室８ｂ，９ｂは図示しない吸気管 等の負圧源、又は正圧源（図は負圧用アクチュエータの場合を示す）に接続され る。

【００１６】 アクチュエータ８、９のダイヤフラム室８ｂ，９ｂに負圧が印加されると、ダ イヤフラム８ａ，９ａがコイルばねを圧縮する方向に移動し、これによって、ロ ッド８ｃ，９ｃが軸方向に移動し、リンクレバーを介して弁軸４、５が回動され 、弁体２、３が開方向に動くように動作する。

【００１７】 このような排気制御弁は、内燃機関における排気管に接続され、排気流量の制 御に使用される。

【００１８】 次に、この排気制御弁の動作を図２を参照して説明する。 図２Ａは弁の全閉状態である。全閉状態から微小流量の排気を流すように制御 する場合、図２Ｂのように、アクチュエータ９を駆動して小円形の弁体３を開い ていく。

【００１９】 一般に、弁を開く際の弁作動力Ｆは、弁有効面積をＳ、弁前部の圧力をＰ₁ 、 弁後部の圧力をＰ₀ とすると、Ｆ＝Ａ×Ｓ×（Ｐ₁ ーＰ₀ ）の式から演算される 。したがって、弁有効面積Ｓが小さい程、弁作動力Ｆは小さくなり、アクチュエ ータ９は、従来の１枚弁を開く場合に比べ、より小さい作動力で弁体３を開くこ とができる。また、弁体３の弁有効面積が小さいため、弁体３を回動させた際の 流量変化は従来の１枚弁に比べて少なく、排気の微小流量を正確に制御すること ができる。

【００２０】 そして、アクチュエータ９の作動により、図２Ｃのように、弁体３を全開状態 とすれば、最大流量の半分程度の排気が流れる状態となる。

【００２１】 さらに流量を増大させる場合は、アクチュエータ８を作動して略Ｃ形の弁体２ を開放する（図２Ｄ）。このとき、弁体３が既に開いて排気が流れているため、 弁前部と弁後部の圧力差Ｐ₁ ーＰ₀ は小さい。このため、弁体２を開くための弁 作動力Ｆは弁有効面積Ｓが大きいにも拘らず充分に小さく、アクチュエータ８は 小さい作動力で弁体２を開くことができる。これで排気制御弁は全開状態となり 、最大流量が得られる。

【００２２】 図３は他の実施例を示し、この図のように、円形の弁体を不等分に２分割して 、大形の弁体１２と小形の弁体１３をつくり、隣接して配置するように構成する こともできる。このような形状の弁体１２、１３であっても、上記と同様な作用 、効果を得ることができる。また、両側の弁体を正確な半円形とすることもでき る。

【００２３】 さらに、図４に示すように、円形の弁体を３分割して、扇状の弁体２１、２２ 、２３を形成し、各々の弁体２１、２２、２３に弁軸を固定し、３台のアクチュ エータによって各弁体を各々開閉駆動するように構成することもできる。

【００２４】

【考案の効果】

以上説明したように、本考案の排気制御弁によれば、弁ハウジング内にバタフ ライ式の弁体を回動可能に配設し、弁体をアクチュエータにより回動させて排気 流量を制御する排気制御弁において、弁体が複数に分割され、分割された各弁体 に弁軸が固定され、弁体を駆動するために各々の弁軸に各々のアクチュエータが 連係されて構成から、微小流量の排気を制御する場合、弁体の一つをそのアクチ ュエータによって開くように制御すれば、小形の弁体であるため、微小流量を正 確に制御することができる。

【００２５】 また、各々の弁体を駆動する各アクチュエータの駆動力を小さくできるため、 小形のアクチュエータを使用することができる。さらに、全ての弁体を開放すれ ば、大きい排気流量が得られるため、最大流量の大きい排気制御弁とすることが できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の実施例を示す排気制御弁の断面図であ
る。

【図２】弁の開閉状態の説明図である。

【図３】他の実施例の排気制御弁の断面図である。

【図４】別の実施例の排気制御弁の断面図である。

【符号の説明】

１−弁ハウジング、２、３−弁体、４、５−弁軸、８、
９−アクチュエータ。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 弁ハウジング内にバタフライ式の弁体を
   回動可能に配設し、該弁体をアクチュエータにより回動
   させて排気流量を制御する排気制御弁において、前記弁
   体が複数に分割され、分割された各弁体に弁軸が固定さ
   れ、該弁体を駆動するために該各々の弁軸に各々のアク
   チュエータが連係されたことを特徴とする排気制御弁。