JPH0727233A - 高温流体制御用バルブ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 排気ガス等の高温流体が、弁体の軸部が挿入
する軸孔やアクチュエータ内に流入するのを防止する。 【構成】 開弁時において弁部14aが貫通孔(軸孔)12と
近接する方向に移動すると、弁部14aの上端面がボディ
の上壁(内壁)1dにおける貫通孔12の周囲に密接して、そ
れらの間に隙間が形成されるのを阻止するので、排気ガ
ス等の高温流体が、バルブガイド13と軸部14b間の隙間
や、アクチュエータＡの低圧室９内に流入するのをほぼ
完全に阻止し得る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば自動車の排気ガ
スの管路に設けて、排気ガスの流通量を制御する高温流
体制御用バルブ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図４は、ＥＧＲ装置や排気ブレーキシス
テム、あるいはターボチャージャ用のウエストゲートバ
ルブとして排気ガスのバイパス通路等に設けられる従来
の排気ガス制御用バルブ装置を示すもので、鋳造等によ
り成形されたボディ(１)内には、後記する弁体の弁部(1
4a)が収容される弁室(1a)と連通する側方を向く流入ポ
ート(1b)と、下方を向く排出ポート(1c)とが形成され、
それらの開口端にはフランジ(２)が一体的に連接されて
いる。

【０００３】ボディ(１)の上端に水平をなして連設され
た円板状の取付座(３)の上面には、アクチュエータ(Ａ)
における上面閉塞された円筒形のシリンダ(４)が、熱伝
導率の小さいパッキン(５)を挾入して、複数のボルト
(６)により固着されている。シリンダ(４)内には、上面
閉塞された筒状のピストン(７)が、上下に摺動自在とし
て収容されている。

【０００４】シリンダ(４)の内底面とピストン(７)の上
端面との間の空室は高圧室(８)に、またピストン(７)よ
りも下方の空室は低圧室(大気開放室)(９)になってい
る。高圧室(８)には、ピストン(４)の上端に圧入したパ
イプ(10)により、圧縮空気が供給される。

【０００５】(11)は、高圧室(８)内に縮設された圧縮コ
イルばねで、ピストン(７)を常時下向に押圧している。
ボディ(１)における排出ポート(1c)と同軸をなす中心部
に穿設された上下方向を向く貫通孔(軸孔)(12)には、バ
ルブガイド(13)が圧入されている。バルブガイド(13)に
は、前記弁室(1a)内を上下に往復移動する概ね半球状の
弁部(14a)を下端に備える弁体(14)の軸部(14b)が、上下
に摺動自在に嵌挿されている。

【０００６】ピストン(７)内に位置する軸部(14b)の上
端部には、リテーナ(15)が、軸端に形成された環状溝(1
6)に外嵌した１対のコッタ(17)により、上方へ抜け止め
されて止着されている。

【０００７】リテーナ(15)の下端面と取付座(３)の上端
面との間には、上記圧縮コイルばね(11)よりもばね定数
の大きいリターンばね(18)が縮設され、これにより弁体
(14)は常時上向に付勢されて、その軸端がピストン(７)
の内底面と当接し、またピストン(７)の上端面と、シリ
ンダ(４)の内底面に下向連設した環状のストッパ片(4a)
とが当接することにより、弁体(14)の上限位置、すなわ
ち最大開弁位置が規制されている。

【０００８】(19)は、排出ポート(1c)に螺着された弁座
で、弁体(14)の下降時において弁座(19)の上端内周縁に
形成されたテーパ状のシート部(19a)に、上記弁部(14)
の外周部下端面に形成したテーパ状をなす弁フェース部
(14c)が当接することにより、排出ポート(1c)が閉塞さ
れる。弁部(14a)には、比較的小形の逃し孔(20)が形成
され、排出ポート(1c)が弁部(14a)により完全に閉じら
れた際でも、逃し孔(20)を通して適量の排気ガスが流通
するようになっている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】上述した従来の装置
は、弁体(14)の上限位置を、ピストン(７)をシリンダ
(４)の内底面に突設したストッパ片(4a)と当接させるこ
とにより規制し、弁部(14a)の上端面とそれに対向する
ボディ(１)内の上壁(1d)との間に隙間(ｃ)が形成されて
いるため、その隙間(ｃ)を通過した高温の排気ガスの一
部が、バルブガイド(13)と軸部(14b)との間の僅かな隙
間に侵入し、低圧室(９)内まで流入することがある。

【００１０】このようになると、特に開弁状態で使用さ
れる頻度の高い装置においては、バルブガイド(13)や軸
部(14b)にカーボン等の燃焼生成物が付着し、互いの摺
動面が早期に摩耗してガタやかじりが発生したり、摺動
摩擦抵抗が増大したりする。

【００１１】また、低圧室(９)内におけるシリンダ(４)
とピストン(７)との互いの摺動面にカーボン等が付着し
て、摩擦抵抗を増大させたり、低圧室(９)内の各部材を
酸化、腐食させるなど、アクチュエータ(Ａ)の耐久性、
信頼性を低下させる。

【００１２】本発明は、上記問題点を解決するためにな
されたもので、開弁時において弁部をとボディとの気密
性を高めることにより、排気ガス等の高温流体が、弁体
の軸部が挿通される軸孔やアクチュエータ内に入り込む
のを防止しうるようにした高温流体制御用バルブ装置を
提供することを目的としている。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は、高温流体流通用のポートを有するととも
に、該ポートを開閉する弁体の弁部を収容し、かつ弁部
と一体をなす軸部が挿通する軸孔を有するボディと、該
ボディの適所に装着され、かつ前記弁部を軸孔と近接す
る方向に移動することにより前記ポートを開放し、同じ
く軸孔より遠ざかる方向に移動することによりポートを
閉止するようにしたアクチュエータとを備える高温流体
制御用バルブ装置において、前記弁部における軸孔側の
端面の少なくとも一部を、ポートの開放時において、前
記ボディの内壁における軸孔の開口端部の周囲に密接す
るようにしたことを特徴とするものである。

【００１４】

【作用】ポートを開放すべく弁部が軸部と近接する方向
に移動すると、弁部の上端面がボディの内壁における軸
孔の周囲に密接して、それらの間に隙間が形成されるの
を阻止するので、高温流体が弁体の軸孔やアクチュエー
タ内に流入するのをほぼ完全に阻止しうる。

【００１５】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説
明する。なお、本発明の全体構成は、図４に示す従来の
排気ガス制御用バルブ装置とほぼ同じ構成であるので、
同一の部材には同じ符号を付すに止どめて、その詳細な
説明を省略し、異なる点のみ説明する。

【００１６】図１において、バルブガイド(13)は、その
全長を従来のものより若干短寸として、貫通孔(軸孔)(1
2)の下端より突出しないようにし、弁部(14a)が排出ポ
ート(1c)を開放する上限位置に移動したとき、弁部(14
a)の上端面が、ボディ(１)に形成された弁室(1a)の平滑
な上壁(1d)と密接するようにしてある。

【００１７】従って、その当接より、開弁時における弁
体(14)の上限位置が規制されるので、従来、シリンダ
(４)の内底面に設けていたストッパ片(4a)を廃止するこ
とができる。

【００１８】上壁(1d)における弁部(14a)に穿設した逃
し孔(20)と対向する位置には、逃し孔(20)の小径部の内
面に密に接触しうる径の円柱状の掻落し棒(21)が、弁室
(1a)内に所要の長さ突出させて圧入されている。なお、
掻落し棒(21)の突出寸法は、弁部(14a)が上限位置まで
移動したときに、逃し孔(20)の上半部の小径部よりも若
干下方に突出する長さとすればよい。

【００１９】掻落し棒(21)の下端部は筒形をなし、かつ
その下端には、内周縁を断面ハ字形をなす鋭角に切除す
ることにより、ナイフエッジ状の掻落し部(21a)が形成
されている。

【００２０】弁室(1a)内の上壁(1d)の右端と流入ポート
(1b)の内壁上部との連設部には、開弁時において、弁部
(14a)の右側の外周面、すなわち排気ガスの流入側の外
周面を隠蔽する円弧状の覆片(22)が、下向に突設されて
いる。

【００２１】覆片(22)の右側面は、流入ポート(1b)の内
周面になだらかに連なるように、円弧状断面の湾曲面と
してある。

【００２２】以上説明したように、上記実施例において
は、開弁時には弁部(14a)の上端面とボディ(１)内の弁
室(1a)の上壁(1d)とが密接して、それらの間に隙間が形
成されるのを阻止するので、従来のように、排気ガスが
バルブガイド(13)と軸部(14b)間の隙間や、その隙間を
通して低圧室(９)内に入り込む恐れはない。

【００２３】従って、バルブガイド(13)や軸部(14b)は
もとより、低圧室(９)内のシリンダ(4)とピストン(７)
との摺動部等に排気ガス中のカーボン等が付着し、それ
ら同士の摺動摩擦抵抗を増大させたり、互いの摺動部が
早期に摩耗したりするのが防止される。

【００２４】また、低圧室(９)内の各部材を酸化させた
り腐食させたりするのを防止しうるので、アクチュエー
タ(Ａ)の耐久性、信頼性は著しく向上する。

【００２５】図２及び図３は、本発明の他の実施例を示
すもので、図２に示すものは、弁部(14a)の上端面に、
先端が円弧形断面をなす同型等寸の２本の環状の突条(2
3)(23)を上向に連設し、開弁時において、それら突条(2
3)がボディ(１)の上壁(1d)における貫通孔(12)の開口端
部の周囲に、線接触状態で密接するようにしたものであ
る。

【００２６】なお、この実施例においては、突条(23)
を、上記と反対に上壁(1d)側に形成してもよい。

【００２７】図３に示す実施例は、弁部(14a)の上端面
に鋸歯状の２本の突条(24)(24)を、またそれと対向する
上壁(1d)に、開弁時において突条(24)が密に嵌合しうる
環状溝(25)(25)を形成したものである。

【００２８】この実施例においても、上記と反対に突条
(24)を上壁(1d)側に、かつ環状溝(25)を弁部(14a)側に
設けてもよく、また、双方の相対する面に、突条(24)と
環状溝(25)とを交互に設けて、それら同士を互いに嵌合
させるようにしてもよい。

【００２９】図２及び図３に示す実施例では、図１に示
す実施例に比して、弁部(14a)と上壁(1d)との接触面積
が小さいため、排気ガス中に粘性を有する未燃焼成分等
が含まれていても、弁部(14a)が上壁(1d)に密着(固着)
することはなく、アクチュエータ(Ａ)に過負荷が加わる
のを防止することができる。

【００３０】また、図３に示す実施例では、ラビリンス
効果が発揮されるので、排気ガスの侵入をより効果的に
阻止しうる。

【００３１】本発明の装置は、上述のような自動車の排
気ガスの制御以外に、他の高温流体の制御用にも適用し
うるのは勿論のこと、上述のような逃し孔(20)の設けら
れていない通常の装置にも適用することができる。

【００３２】また、アクチュエータ(Ａ)は、上記ピスト
ン式に変えてダイヤフラム式でもよく、ダイヤフラム式
のものに本発明を適用した際には、特にダイヤフラムの
劣化防止に著しい効果を発揮する。バルブガイド(13)を
廃止して、軸部(14b)をボディ(１)に直接挿通すること
もある。

【００３３】

【発明の効果】本発明によれば、弁部とボディ内壁との
気密性が高まり、高温流体が軸孔やアクチュエータ内に
流入するのをほぼ完全に阻止しうるので、弁体の軸部や
軸孔、及びアクチュエータ内の各部材に、例えば排気ガ
スに含まれる燃焼生成物が付着する恐れはない。

【００３４】その結果、弁体やアクチュエータの摺動部
が早期に摩耗したり、摺動摩擦抵抗が増大したりするの
が防止され、装置全体の耐久性、信頼性が高まる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す要部の中央縦断正面図
である。

【図２】同じく弁部の他の実施例を示す要部の拡大縦断
正面図である。

【図３】同じく弁部とボディ上壁の他の実施例を示す要
部の拡大縦断正面図である。

【図４】従来例を示す中央縦断正面図である。

【符号の説明】

(１)ボディ (1a)弁室 (３)流入ポート (1c)排出
ポート (1d)上壁(内壁) (３)取付
座 (４)シリンダ (５)パッ
キン (７)ピストン (８)高圧
室 (９)低圧室 (10)パイ
プ (11)圧縮コイルばね (12)貫通
孔(軸孔) (13)バルブガイド (14)弁体 (14a)弁部 (14b)軸
部 (14c)弁フェース部 (15)リテ
ーナ (17)コッタ (18)リタ
ーンばね (19)弁座 (19a)シ
ート部 (20)逃し孔 (21)掻落
し棒 (21a)掻落し部 (22)覆片 (23)(24)突条 (25)環状
溝 (Ａ)アクチュエータ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｆ０２Ｍ 25/07 ５８０ Ｆ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 高温流体流通用のポートを有するととも
   に、該ポートを開閉する弁体の弁部を収容し、かつ弁部
   と一体をなす軸部が挿通する軸孔を有するボディと、該
   ボディの適所に装着され、かつ前記弁部を軸孔と近接す
   る方向に移動することにより前記ポートを開放し、同じ
   く軸孔より遠ざかる方向に移動することによりポートを
   閉止するようにしたアクチュエータとを備える高温流体
   制御用バルブ装置において、 前記弁部における軸孔側の端面の少なくとも一部を、ポ
   ートの開放時において、前記ボディの内壁における軸孔
   の開口端部の周囲に密接するようにしたことを特徴とす
   る高温流体制御用バルブ装置。
2. 【請求項２】 互いに相対する弁部の端面とボディの内
   壁とのいずれか一方に、他方に密接する環状の突条を形
   成してなる請求項１記載の高温流体制御用バルブ装置。
3. 【請求項３】 互いに相対する弁部の端面とボディの内
   壁とのいずれか一方に環状の突条を、かつ他方に該突条
   が密に嵌合しうる環状溝を形成してなる請求項１記載の
   高温流体制御用バルブ装置。