JPH071376U - 管のバルブの開閉機構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本考案は、バルブの開閉機構に関し、２つの
操作対象である第１の管，第２の管に対して１つのアク
チュエータの操作だけで作動させることを目的とする。 【構成】 一方の管郡１に設けられた一方のバルブ３
と、他方の管郡２に設けられた他方のバルブ４と、軸線
が管の軸線と直交する操作ロッド７と、操作ロッド７に
固定されたディスク９と、該一方の軸部材５及び他方の
軸部材６を中心としてそれぞれ回動する一方のアーム１
０及び他方のアーム１１と、一方のアーム１０の先端に
一体に設けられた一方の被動部１２と、他方のアーム１
１の先端に一体に設けられた他方の被動部１３とを備
え、ディスク９に、一方の被動部１２を案内する一方の
案内部１４及び他方の被動部１３を案内する他方の案内
部１５を弧状にそれぞれ設けた。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、複数管におけるバルブの開閉機構に関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来、例えば、共鳴型の消音器では、排気騒音の特定の周波数成分のみがチュ ーニングされるが、１つの消音器に２つの共鳴管を設け、いずれかの共鳴管を選 択できるようにすれば、消音される範囲が拡がる。

【０００３】 ２つの共鳴管のうちのいずれかを選択する場合、バタフライバルブを各共鳴管 にそれぞれ設ける機構が考えられるが、かかる場合、各共鳴管に設けたそれぞれ のバタフライバルブを適当なアクチュエータで独立に開閉する制御機構が必要に なる。２つの操作対象である共鳴管からなる第１管，共鳴管からなる第２管は、 それぞれ別々のアクチュエータの操作で作動される。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

２つの操作対象である共鳴管からなる第１管，共鳴管からなる第２管は、それ れそ別々のアクチュエータの操作で作動されるが、駆動機構であるアクチュエー タが２つ必要になり、それだけコストアップを招くという問題がある。

【０００５】 なお、２つの操作対象である第１管，第２管の開閉を制御する機構として、実 開平４−２３７８４０号公報に示す自動車エンジンの排気制御弁装置が知られて いる。

【０００６】 また、一般的に、管のうちの排気ガスが流れる排気管を開閉するためには、上 述の自動車エンジンの排気制御弁装置や図７，図８に示す機構が採用されている 。図において、排気管１０１の途中にバタフライバルブ１０２が回動自在に装着 され、このバタフライバルブ１０２は、リターンスプリング１０３で図８の（イ ）回動方向に常時付勢されており、排気管１０２は、斜めの状態となってその両 端１０２Ａ，１０２Ａが、排気管１０１の内壁１０１Ａに当接している。これは 、リターンスプリング１０３によるバタフライバルブ１０２の回動を、排気管１ ０１の内壁１０１Ａをストッパとして、停止させているためである。そして、バ タフライバルブ１０２を支持する軸部材１０４の上端には、ワイヤ１０５が掛け られ、このワイヤ１０５はモータからなるアクチュエータ１０６から繰り出して いる。常時は、リターンスプリング１０３で排気管１０１は閉状態となっており 、アクチュエータ１０６を駆動させることにより、バタフライバルブ１０２が回 動し、排気管１０１は開状態となる。

【０００７】 従って、ワイヤ１０５を採用する機構では、反力を作用させるため、リターン スプリング１０３が必要になり、そのため、そのストッパとして、バタフライバ ルブ１０２も排気管１０１内に斜めに配置されるが、かかる排気管の開閉機構で は、バタフライバルブ１０２は、開状態または閉状態が選択され、閉状態の際、 バタフライバルブ１０２が排気ガスの圧力変動で微小振動を引き起こす虞がある 。

【０００８】 なお、バタフライバルブの回動機構として、ワイヤ１０５の代わりにシャフト の往復移動で軸部材１０４を回動させることも考えられるが、かかる場合には、 軸部材１０４の回動量が少なく、軸部材１０４の所要の回動量を確保することが 困難となっている。

【０００９】 本考案は、上述の問題点を解決するためになされたもので、その目的は、２つ の操作対象である第１の管，第２の管に対して１つのアクチュエータの操作だけ で作動させることができるバルブの開閉機構を提供することである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】

請求項１記載の考案は、１以上の管からなる一方の管郡及び１以上の管からな る他方の管郡と、一方の管郡の管内に設けられた一方のバルブと、他方の管郡の 管内に設けられた他方のバルブと、管の半径方向に挿通して一方のバルブが一体 に連結される一方の軸部材と、管の半径方向に挿通して他方のバルブが一体に連 結される他方の軸部材と、両管郡の間の位置付近に配置され、軸線が管の軸線と 直交する操作ロッドと、操作ロッドに固定されたディスクと、操作ロッドに連結 されたアクチュエータと、一方の軸部材及び他方の軸部材にそれぞれ設けられ、 該一方の軸部材及び他方の軸部材を中心としてそれぞれ回動する一方のアーム及 び他方のアームと、一方のアームの先端に一体に設けられた一方の被動部と、他 方のアームの先端に一体に設けられた他方の被動部とを備え、ディスクに、一方 の被動部を案内する一方の案内部及び他方の被動部を案内する他方の案内部を弧 状にそれぞれ設け、一方の案内部を、一方の被動部の一方の軸部材を中心とした 円運動を可能にするとともにディスクの回るにつれて半径方向で小さくなる一方 の曲線部と、この一方の曲線部に連続してディスクの軸心を回転中心とした一方 の円弧部で構成し、他方の案内部を、一方の案内部の一方の曲線部に対応して設 けられるとともにディスクの軸心を回転中心とした他方の円弧部と、この他方の 円弧部に連続する他方の曲線部で構成し、他方の曲線部を、一方の円弧部に対応 するとともに他方の被動部の他方の軸部材を中心とした円運動を可能にさせ、且 つ、ディスクの回るにつれて半径方向で小さくして構成したことを特徴とする。

【００１１】 請求項２記載の考案は、第１の管群の管及び第２の管群の管は、自動車の排気 管であることを特徴とする。

【００１２】

【作用】 本考案においては、アクチュエータによりディスクが回され、こ のディスクの回りにより、両側のアームの各被動部が、ディスクの両案内部によ り案内される。両側アームの各被動部は回動または停止し、一方のバルブ及び他 方のバルブは、次の３つの開閉状態を選択される。

【００１３】 （１）第１の状態においては、一方のバルブ及び他方のバルブは、閉状態とな っている（軸方向に対して直角方向）。 （２）第２の状態においては、一方のバルブは開状態となっており、（軸方向 に対して平行方向）、他方のバルブは閉状態となっている（軸方向に対して直角 方向）。

【００１４】 （３）第３の状態においては、一方のバルブ及び他方のバルブは開状態となっ ている（軸方向に対して平行方向）。 ディスクの回りに伴い、第１の状態（１）から第２の状態（２）に変化し、さ らに、第２の状態（２）から第３の状態（３）に変化する。そのプロセスを以下 に説明する。

【００１５】 第１の状態において、ディスクが９０度回されると、一方の管群の管では、デ ィスクの一方の案内部の一方の曲線部に、一方のアームの一方の被動部が案内さ れ、一方のアームは一方の軸部材を中心として回動（円運動）し、一方のアーム の回動で一方の軸部材が回り、一方の軸部材に一体の一方のバルブが開状態（軸 方向に直角方向）から閉状態（軸方向に平行方向）へ回動する。

【００１６】 一方、他方の管群の管では、ディスクの他方の案内部の他方の円弧部が、他方 のアームの他方の被動部を通過するが、他方の円弧部が操作ロッドを中心として 回るので、他方の被動部は、ディスクの他方の案内部の他方の円弧部から何ら力 を受けず、他方のバルブは閉状態が維持される。

【００１７】 このようにして、第１の状態から第２の状態になる。一方のバルブは回動して 閉状態から開状態に変化し、他方のバルブは回動せず、閉状態が維持される。 そして、ディスクがさらに同方向に回されると、ディスクの一方の円弧部が一 方のアームの一方の被動部を通過する。ディスクの一方の円弧部が操作ロッドを 中心として回るので、一方の被動部は、ディスクの一方の案内部の一方の円弧部 から何ら力を受けず、一方のバルブの開状態が維持される。

【００１８】 一方、ディスクの他方の案内部の他方の曲線部に、他方のアームの他方の被動 部が案内され、他方のアームは他方の軸部材を中心として回動（円運動）し、他 方のアームの回動で他方の軸部材が回り、他方の軸部材に一体の他方のバルブが 閉状態（軸方向に直角方向）から開状態（軸方向に平行方向）へ回動する。他方 のバルブは回動して閉状態から開状態になる。

【００１９】 このようにして、第２の状態から第３の状態になる。 また、ディスクが逆方向に回ると、第３の状態→第２の状態→第１の状態とな る。

【００２０】

【実施例】

以下、図面により本考案の実施例について説明する。 図１ないし図５は本考案の実施例に係わる管のバルブの開閉機構を示す。本実 施例においては、１つの管からなる一方の管郡及び１つの管からなる他方の管郡 を例に挙げて説明する。

【００２１】 図において、符号１は１つの管１Ａからなる一方の管郡、符号２は１つの管２ Ａからなる他方の管郡で、管１Ａ，管２Ａは平行に配置されている。 一方の管郡１の管１Ａ内に一方のバタフライバルブ３からなるバルブが設けら れ、他方の管郡１の管２Ａ内に他方のバタフライバルブ４からなるバルブが設け られている。

【００２２】 管１Ａの半径方向に挿通して一方のバタフライバルブ３に一方の軸部材５が一 体に連結されている。管２Ａの半径方向に挿通して他方のバタフライバルブ４に 他方の軸部材６が一体に連結されている。

【００２３】 管１Ａ，管２Ａの間の位置付近に操作ロッド７が配置され、操作ロッド７の軸 線は両管１Ａ，２Ａの軸線と直交している。操作ロッド７の１端には電動モータ からなるアクチュエータ８が連結されている。

【００２４】 両管１Ａ，２Ａの一側にディスク９が配置され、ディスク９は操作ロッド７の 途中に固定されている。 一方の軸部材５のディスク９側の一端に一方のアーム１０が設けられ、一方の 軸部材５を中心として回動するようになっている。他方の軸部材６のディスク９ 側の一端に他方のアーム１１が設けられ、他方の軸部材６を中心として回動する ようになっている。

【００２５】 一方のアーム１０の先端に一体にピンからなる一方の被動部１２が設けられ、 他方のアーム１１の先端に一体にピンからなる他方の被動部１３が設けられてい る。

【００２６】 そして、ディスク９に、一方の被動部１２を案内する一方の案内部１４及び他 方の被動部１３を案内する他方の案内部１５が弧状にそれぞれ設けられている。 一方の案内部１４，他方の案内部１５は対向して配置されている。

【００２７】 一方の案内部１４は、一方の被動部１２の一方の軸部材５を中心とした円運動 を可能にするとともにディスク９の回るにつれて半径方向で小さくなる一方の曲 線部１６と、この一方の曲線部に連続してディスク９の軸心を回転中心とした一 方の円弧部１７で構成されている。

【００２８】 他方の案内部１５は、一方の案内部１４の一方の曲線部１６に対応して設けら れるとともにディスク９の軸心を回転中心とした他方の円弧部１８と、この他方 の円弧部１８に連続する他方の曲線部１９で構成されている。

【００２９】 他方の曲線部１９は、一方の円弧部１７に対応するとともに他方の被動部１３ の他方の軸部材６を中心とした円運動を可能にさせ、且つ、ディスク９の回るに つれて半径方向で小さくして構成されている。

【００３０】 しかして、本実施例に係わる管のバルブの開閉機構は、例えば、消音器の集合 して設けた２つの共鳴管の開閉の組み合わせや、２つの排気管の開閉の組み合わ せに適用される。

【００３１】 次に、本実施例の作用を説明する。 アクチュエータ８によりディスク９が回され、このディスク９の回りにより、 両側のアーム１０，１１の各被動部１２，１３が、ディスク９の両案内部１４， １５により案内される。両側アーム１０，１１の各被動部１２，１３は回動また は停止し、一方のバタフライバルブ３及び他方のバタフライバルブ４は、次の３ つの開閉状態を選択される。

【００３２】 （１）第１の状態においては、一方のバタフライバルブ３及び他方のバタフラ イバルブ４は、閉状態となっている（軸方向に対して直角方向）（図３）。 （２）第２の状態においては、一方のバタフライバルブ３は開状態となってお り、（軸方向に対して平行方向）、他方のバタフライバルブ４は閉状態となって いる（軸方向に対して直角方向）（図４）。

【００３３】 （３）第３の状態においては、一方のバタフライバルブ３及び他方のバタフラ イバルブ４は開状態となっている（軸方向に対して平行方向）（図５）。 ディスク９の回りに伴い、第１の状態（１）から第２の状態（２）に変化し、 さらに、第２の状態（２）から第３の状態（３）に変化する。そのプロセスを以 下に説明する。

【００３４】 第１の状態において、ディスク９が９０度回されると、一方の管群１の管１Ａ では、ディスク９の一方の案内部１４の一方の曲線部１６に、一方のアーム１０ の一方の被動部１２が案内され、一方のアーム１０は一方の軸部材５を中心とし て回動（円運動）し、一方のアーム１０の回動で一方の軸部材５が回り、一方の 軸部材５に一体の一方のバタフライバルブ３が開状態（軸方向に直角方向）から 閉状態（軸方向に平行方向）へ回動する。

【００３５】 一方、他方の管群２の管２Ａでは、ディスク９の他方の案内部１５の他方の円 弧部１８が、他方のアーム１１の他方の被動部１３を通過するが、他方の円弧部 １８が操作ロッド７を中心として回るので、他方の被動部１３は、ディスク９の 他方の案内部１５の他方の円弧部１８から何ら力を受けず、他方のバタフライバ ルブ４は閉状態が維持される。

【００３６】 このようにして、第１の状態から第２の状態になる。一方のバタフライバルブ ３は回動して閉状態から開状態に変化し、他方のバタフライバルブ４は回動せず 、開状態が維持される。

【００３７】 そして、ディスク９がさらに回されると、ディスク９の一方の円弧部１７が一 方のアーム１０の一方の被動部１２を通過する。ディスク９の一方の円弧部１７ が操作ロッド７を中心として回るので、一方の被動部１２は、ディスク９の一方 の案内部１４の一方の円弧部１７から何ら力を受けず、一方のバタフライバルブ ３の開状態が維持される。

【００３８】 一方、ディスク９の他方の案内部１５の他方の曲線部１９に、他方のアーム１ １の他方の被動部１３が案内され、他方のアーム１１は他方の軸部材６を中心と して回動（円運動）し、他方のアーム１１の回動で他方の軸部材６が回り、他方 の軸部材６に一体の他方のバタフライバルブ４が閉状態（軸方向に直角方向）か ら開状態（軸方向に平行方向）へ回動する。他方のバタフライバルブ４は回動し て閉状態から開状態になる。

【００３９】 このようにして、第２の状態から第３の状態になる。 また、ディスク９が逆方向に回されると、第３の状態→第２の状態→第１の状 態になる。

【００４０】 以上説明したように、一方の管群１の管１Ａ，他方の管群２の管２Ａにおける バタフライバルブ３，４の回動を利用し、１つのアクチュエータ８による１つの ディスク９の回転操作のみで、ディスク９の回りに対してディスク９の両案内部 １４，１５の円弧形状及び曲線形状の組み合わせを選択して一方の管群１の管１ Ａ，他方の管群２の管２Ａの開閉の組み合わせを選択できる。

【００４１】 即ち、２つの操作対象である一方の管群１の管１Ａ，他方の管群２の管２Ａに 対して１つのアクチュエータ８の操作だけで作動させることができ、アクチュエ ータ８を１つにすることができ、それだけ、コストを下げることができる。

【００４２】 さらに、アクチュエータ８の調整によって、バタフライバルブ３，４の回動量 を任意にしてバタフライバルブ３，４の回動量をアナログ的に制御することがで きる。

【００４３】 また、上記バルブの開閉機構を排気管に採用した場合には、従来例の如きワイ ヤ，リターンスプリング及びそれに伴う機構に代えることができ、また、排気ガ スの圧力変動によってバタフライバルブ３，４が回動しようとしても、アクチュ エータ８によってバタフライバルブ３，４が固定されているので、バタフライバ ルブ３，４の微小振動の発生を無くすことができる。

【００４４】 また、バタフライバルブ３，４の回動量をアナログ的に制御することができる ので、排気ガスの通過量を任意に制御することができる。 なお、本実施例においては、一方の管群の管は１個、他方の管群の管は１個の 場合について説明したが、図６に示すように、一方の管群の管を２個、他方の管 群の管を２個の場合についても適用できる。この場合には、一方の管郡３１の管 ３１Ａ，管３１Ｂ内に一方のバタフライバルブ３３Ａ，３３Ｂがそれぞれ設けら れ、他方の管郡３２の管３２Ａ，管３２Ｂ内に他方のバタフライバルブ３４Ａ， ３４Ｂが設けられている。

【００４５】 そして、各バタフライバルブ３３Ａ，３３Ｂ，３４Ａ，３４Ｂを開閉するバル ブの開閉機構が設けられている。即ち、上記実施例で説明したバルブの開閉機構 が操作ロッド３７を中心として２重構造となっている。かかる構造は、複数の共 鳴管の断面積を制御するのに有効である。

【００４６】 なお、上記実施例では、バルブの例としてバタフライバルブを用いているが、 本考案は、これに限定されることなく、軸の回動により開閉するあらゆるバルブ に適用することができる。例えば球状バルブを挙げることができる。

【００４７】

【考案の効果】

以上説明したように、請求項１記載の考案によれば、一方の管群の管，他方の 管群の管におけるバルブの回動を利用し、１つのアクチュエータによる１つのデ ィスクの回転操作のみで、ディスクの回りに対してディスクの両案内部の円弧形 状及び曲線形状の組み合わせを選択して一方の管群の管，他方の管群の管の開閉 の組み合わせを選択できる。

【００４８】 即ち、２つの操作対象である一方の管群の管，他方の管群の管に対して１つの アクチュエータの操作だけで作動させることができ、アクチュエータを１つにす ることができ、それだけ、コストを下げることができる。

【００４９】 さらに、アクチュエータの調整によって、バルブの回動量を任意にしてバルブ の回動量をアナログ的に制御することができる。 請求項２記載の考案によれば、排気管に、請求項１記載の考案にかかるバルブ の開閉機構を採用しているので、従来例の如きワイヤ，リターンスプリング及び それに伴う機構に代えることができ、また、排気ガスの圧力変動によってバルブ が回動しようとしても、アクチュエータによってバルブが固定されているので、 バルブの微小振動の発生を無くすことができる。

【００５０】 また、バルブの回動量をアナログ的に制御することができるので、排気ガスの 通過量を任意に制御することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の実施例に係わる管のバルブの開閉機構
の平面図である。

【図２】図１のＩ−Ｉ線矢視に係わる同開閉機構の一部
断面図である。

【図３】同開閉機構のディスクの下側の管を示す平面図
である。

【図４】同開閉機構のバルブの開閉状態を示す作用状態
説明図である。

【図５】同開閉機構のバルブの開閉状態を示す作用状態
説明図である。

【図６】一方の管群の管及び他方の管群の管がそれぞれ
２個の場合のバルブの開閉機構を示す説明図である。

【図７】従来におけるバルブの開閉機構を示す一部断面
図である。

【図８】同バルブを示す管の縦断面図である。

【符号の説明】

１ 一方の管 １Ａ 管 ２ 他方の管 ２Ａ 管 ３ 一方のバタフライバルブ ４ 他方のバタフライバルブ ５ 一方の軸部材 ６ 他方の軸部材 ７ 操作ロッド ８ アクチュエータ ９ ディスク １０ 一方のアーム １１ 他方のアーム １２ 一方の被動部 １３ 他方の被動部 １４ 一方の案内部 １５ 他方の案内部 １６ 一方の曲線部 １７ 一方の円弧部 １８ 他方の円弧部 １９ 他方の曲線部

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 １以上の管（１Ａ）からなる一方の管郡
   （１）及び１以上の管（２Ａ）からなる他方の管郡
   （２）と、 一方の管郡（１）の管（１Ａ）内に設けられた一方のバ
   ルブ（３）と、 他方の管郡（２）の管（２Ａ）内に設けられた他方のバ
   ルブ（４）と、 管（１Ａ）の半径方向に挿通して一方のバルブ（３）が
   一体に連結される一方の軸部材（５）と、 管（２Ａ）の半径方向に挿通して他方のバルブ（４）が
   一体に連結される他方の軸部材（６）と、 両管郡（１，２）の間の位置付近に配置され、軸線が管
   の軸線と直交する操作ロッド（７）と、 操作ロッド（７）に固定されたディスク（９）と、 操作ロッド（７）に連結されたアクチュエータ（８）
   と、 一方の軸部材（５）及び他方の軸部材（６）にそれぞれ
   設けられ、該一方の軸部材（５）及び他方の軸部材
   （６）を中心としてそれぞれ回動する一方のアーム（１
   ０）及び他方のアーム（１１）と、 一方のアーム（１０）の先端に一体に設けられた一方の
   被動部（１２）と、 他方のアーム（１１）の先端に一体に設けられた他方の
   被動部（１３）とを備え、 ディスク（９）に、一方の被動部（１２）を案内する一
   方の案内部（１４）及び他方の被動部（１３）を案内す
   る他方の案内部（１５）を弧状にそれぞれ設け、 一方の案内部（１４）を、一方の被動部（１２）の一方
   の軸部材（５）を中心とした円運動を可能にするととも
   にディスク（９）の回るにつれて半径方向で小さくなる
   一方の曲線部（１６）と、この一方の曲線部（１６）に
   連続してディスク（９）の軸心を回転中心とした一方の
   円弧部（１７）で構成し、 他方の案内部（１５）を、一方の案内部（１４）の一方
   の曲線部（１６）に対応して設けられるとともにディス
   ク（９）の軸心を回転中心とした他方の円弧部（１８）
   と、この他方の円弧部（１８）に連続する他方の曲線部
   （１９）で構成し、 他方の曲線部（１９）を、一方の円弧部（１７）に対応
   するとともに他方の被動部（１３）の他方の軸部材
   （６）を中心とした円運動を可能にさせ、且つ、ディス
   ク（９）の回るにつれて半径方向で小さくして構成した
   ことを特徴とする管のバルブの開閉機構。
2. 【請求項２】 第１の管群（１）の管（１Ａ）及び第２
   の管群（２）の管（２Ａ）は、自動車の排気管であるこ
   とを特徴とする請求項１記載のバルブの開閉機構。