JPH072686U - 管のバルブの開閉機構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本考案は、２つの管におけるバルブの開閉機
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】 一方の管群１の管１Ａ内及び他方の管群２の
管２Ａ内にそれぞれ設けられた一方のバルブ３及び他方
のバルブ４と、一方の軸部材５及び他方の軸部材６と、
管１Ａ，２Ａの軸方向に沿って往復移動可能な支持板７
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１０及び他方のアーム１
１と、両アーム１０，１１の先端に一体に設けられた被
動部１２，１３とを備え、支持板７に、一方の被動部１
２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を軸方向に沿ってそれぞれ設
けた。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、２つの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群及び１以上の管からな る他方の管群と、一方の管群の管内に設けられた一方のバルブと、他方の管群の 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、前記両管群の一側に配置され管の軸方向に沿って往復 移動可能な支持板と、支持板に連結されたアクチュエータと、一方の軸部材及び 他方の軸部材の支持板側の各一端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、支持板に、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軸方向に沿ってそれぞれ設け 、一方の案内部を、一方の軸部材を中心とした一方の被動部の円運動と支持板の 軸方向に沿った直線移動とで合成された合成軌跡からなる一方の曲線部と、この 一方の曲線部に連続して軸方向に沿った一方の直線部で構成し、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軸方向に沿って設けられた他方の直線 部と、この他方の直線部に連続して一方の直線部に対応する他方の曲線部で構成 し、他方の曲線部を、他方の軸部材を中心とした他方の被動部の円運動と支持板 の軸方向に沿った直線移動とで合成された合成軌跡で構成したことを特徴とする 。

【００１１】 請求項２記載の考案は、請求項１記載のバルブの開閉機構において、一方の管 群の管及び他方の管群の管は、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支持板が管の軸方向に沿って往復移 動され、この支持板の移動により、両アームの各被動部が、支持板の両案内部に より案内される。両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）。 支持板の移動に伴い、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、支持板が軸方向に沿って直線移動されると、一方の管群 の管では、支持板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、支持板の他方の案内部の他方の直線部が、他方の アームの他方の被動部を通過するが、他方の直線部が軸方向に平行移動するので 、他方の被動部は、支持板の他方の案内部の他方の直線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、支持板が軸方向に沿ってさらに直線移動されると、支持板の一方の直 線部が一方のアームの一方の被動部を通過する。支持板の一方の直線部は軸方向 に沿って直線移動するので、一方の被動部は、支持板の一方の案内部の一方の直 線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、支持板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、支持板が逆方向に直線移動されると、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。

【００２１】 図において、一方の管群１の管１Ａ，他方の管群２の管２Ａは平行に配置され ている。 一方の管群１の管１Ａ内に一方のバタフライバルブ３からなるバルブが軸着さ れ、他方の管群２の管２Ａ内に他方のバタフライバルブ４からなるバルブが軸着 されている。

【００２２】 管１Ａの半径方向に沿って一方の軸部材５が一方のバタフライバルブ３に一体 に連結されて配置され、一方の軸部材５の両端部分は、管１Ａの管壁の上下部分 を挿通している。

【００２３】 管２Ａの半径方向に沿って他方の軸部材６が他方のバタフライバルブ４に一体 に連結されて配置され、他方の軸部材６の両端部分は、管２Ａの管壁の上下部分 を挿通している。

【００２４】 そして、前記両管１Ａ，２Ａの上側に支持板７が配置され、支持板７は管１Ａ ，２Ａの軸方向に沿って往復移動可能とっなっている。支持板７にロッド８を介 してエアーシリンダからなるアクチュエータ９が連結されている。

【００２５】 一方の軸部材５の支持板７側の一端に一方のアーム１０が設けられ、一方のア ーム１０は該一方の軸部材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の支持板７側の一端に他方のアーム１１が設けられ、他方のア ーム１１は該他方の軸部材６を中心として回動するようになっている。

【００２６】 一方のアーム１０の先端に、ピンからなる一方の被動部１２が一体に設けられ 、他方のアーム１１の先端に、ピンからなる他方の被動部１３が一体に設けられ ている。

【００２７】 そして、支持板７に、一方の被動部１２を案内する溝からなる一方の案内部１ ４が軸方向に沿って設けられ、支持板７に、他方の被動部１３を案内する溝から なる他方の案内部１５が軸方向に沿って設けられている。

【００２８】 一方の案内部１４は、一方の曲線部１６と、この一方の曲線部１６に連続して 軸方向に沿った一方の直線部１７で構成され、一方の曲線部１６は、一方の軸部 材５を中心とした一方の被動部１２の円運動と支持板７の軸方向に沿った直線移 動とで合成された合成軌跡からなる。

【００２９】 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 れた他方の直線部１８と、この他方の直線部１８に連続して一方の直線部１７に 対応する他方の曲線部１９で構成されている。他方の曲線部１９は他方の軸部材 ６を中心とした他方の被動部１３の円運動と支持板７の軸方向に沿った直線移動 とで合成された合成軌跡からなる。

【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９により支持板７が管１Ａ，２Ａの軸方向に沿って直線移動さ れ、この支持板７の直線移動により、一方のアーム１０の一方の被動部１２，他 方のアーム１１の他方の被動部１３が、支持板７の一方の案内部１４，他方の案 内部１５により案内される。一方のアーム１０の被動部１２と他方のアーム１１ の被動部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（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、他方のバタフライバルブ４は閉状態となっている（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（図５）。 支持板７の移動に伴い、第１の状態から第２の状態に変化し、さらに、第２の 状態から第３の状態に変化する。そのプロセスを以下に説明する。

【００３４】 第１の状態において、支持板７が移動されると、管１Ａでは、支持板７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。

【００３５】 一方、管２Ａでは、支持板７の他方の案内部１５の他方の直線部１８が、他方 のアーム１１の他方の被動部１３を通過するが、他方の直線部１８が軸方向に平 行移動するので、他方の被動部１３は、支持板７の他方の案内部１５の他方の直 線部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 、閉状態が維持される。

【００３７】 そして、第２の状態から、支持板７が軸方向に沿ってさらに移動されると、支 持板７の一方の直線部１７が一方のアーム１０の一方の被動部１２を通過する。 支持板７の一方の直線部１７は軸方向に沿って移動するので、一方の被動部１２ は、支持板７の一方の案内部１４の一方の直線部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、支持板７の他方の案内部１５の他方の曲線部１９に、他方のアーム１１ 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。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、支持板７が逆方向に直線移動されると、第３の状態→第２の状態→第１ の状態となる。

【００４０】 以上の如き構成によれば、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９による１ つの支持板７の移動操作のみで、支持板７の直線移動に対して支持板７の一方の 案内部１４，他方の案内部１５の直線形状及び曲線形状を組み合わせることによ り、一方の管群１の管１Ａ，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９の操作だけで作動させることができ、アクチュエ ータ９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】 また、支持板９はスライド式の制御機構に構成されており、スライド量が小さ くて済み、小型，軽量化が可能であり、構造を簡単にすることができる。 そして、上記バルブの開閉機構を２つの平行に配置された排気管に、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９によってバタフライバルブ３，４が固定さ れているので、従来例の如きバタフライバルブ３，４用のストッパが不要になり 、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。即ち、バタ フライバルブ３，４が常に、排気ガスの圧力を受けている環境下においても、バ タフライバルブ３，４の開閉状態を確実に保持することができる。

【００４３】 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もでき、 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。

【００４４】 そして、各バタフライバルブ３３Ａ，３３Ｂ，３４Ａ，３４Ｂを開閉するバル ブの開閉機構が上記実施例で説明したように設けられている。かかる構造では、 複数の共鳴管の断面積を制御するのに有効である。

【００４５】 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。

【００４６】

【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つの支 持板の直線移動操作のみで、支持板の移動に対して支持板の両案内部の直線形状 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。

【００４７】 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。

【００４８】 また、支持板はスライド式に構成されており、スライド量が小さくて済み、当 該開閉機構の小型，軽量化が可能であり、構造を簡単にすることができる。 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。

【００４９】 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断面
図である。

【図３】同開閉機構の支持板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 一方の管群 １Ａ 管 ２ 他方の管群 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 支持板 ９ アクチュエータ 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 一方の直線部 １８ 他方の直線部 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）からなる一方の管群
   （１）及び１以上の管（２Ａ）からなる他方の管群
   （２）と、 一方の管群（１）の管（１Ａ）内に設けられた一方のバ
   ルブ（３）と、 他方の管群（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、 前記両管群（１，２）の一側に配置され管（１Ａ，２
   Ａ）の軸方向に沿って往復移動可能な支持板（７）と、 支持板（７）に連結されたアクチュエータ（９）と、 一方の軸部材（５）及び他方の軸部材（６）の支持板
   （７）側の各一端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（１０）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、 支持板（７）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）を軸方向に沿ってそれぞれ設け、 一方の案内部（１４）を、一方の軸部材（５）を中心と
   した一方の被動部（１２）の円運動と支持板（７）の軸
   方向に沿った直線移動とで合成された合成軌跡からなる
   一方の曲線部（１６）と、この一方の曲線部（１６）に
   連続して軸方向に沿った一方の直線部（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（１７）に対応して軸方向に沿って設けられた
   他方の直線部（１８）と、この他方の直線部（１８）に
   連続して一方の直線部（１７）に対応する他方の曲線部
   （１９）で構成し、 他方の曲線部（１９）を、他方の軸部材（６）を中心と
   した他方の被動部（１３）の円運動と支持板（７）の軸
   方向に沿った直線移動とで合成された合成軌跡で構成し
   たことを特徴とする管のバルブの開閉機構。
2. 【請求項２】 一方の管群（１）の管（１Ａ）及び他方
   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。