JPH1163246A - バタフライバルブ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 バルブプレートの形状変更のみによりバルブ
作動トルクの低減を図ったバタフライバルブを提供する
こと。 【解決手段】 バルブプレート３に、排気ガスを受ける
ことで閉トルクを増すプレート面側から排気ガスを受け
ることで開トルクを増すプレート面側に流れを導く流線
変更隆起４を設けた。あるいは、バルブプレート３の流
体を受けることで開トルクを増すプレート端部に、流体
の渦を開トルクを増すプレート面に集中させる渦成形曲
げ部３ｂを形成した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、排気マフラ内やテ
ールチューブ等の車両排気系の途中に設けられ、排気系
機能を制御（消音機能とエンジン出力機能との両立等）
する排気系制御バルブ等として適用されるバタフライバ
ルブの技術分野に属する。

【０００２】

【従来の技術】従来、バタフライバルブとしては、例え
ば、特開平９−４１９９８号公報や実開昭６３−４２９
７５号公報の第４図に記載のものが知られている。

【０００３】この従来のバルブは、図１６に示すよう
に、流体が流れるチューブの中央部を径方向に貫通する
バルブシャフトと、該バルブシャフトに固定されたバル
ブプレートとを備え、バルブプレートが流線直交方向よ
り少し傾斜するチューブ内面接触位置をバルブ全閉位置
（ＣＬＯＳＥ）とし、バルブプレートが流線方向に一致
する位置をバルブ全開位置（ＯＰＥＮ）とし、バルブシ
ャフトに回転作動トルクを付与することによりバルブ開
閉を行なうものである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のバタフライバルブにあっては、バルブプレートが傾
斜しているバルブ全閉時において、図１７に示すよう
に、流れの本流が閉トルクを増すプレート面側（バルブ
プレートの下半分）になり、開トルクを増すプレート面
（バルブプレートの上半分）への流れが少ない流れ状態
となるため、バルブを開くには流体の流れによりバルブ
プレートに作用するバルブ閉トルクに打ち勝つだけの大
きなバルブ作動トルクを要するという問題がある。

【０００５】本発明が解決しようとする課題は、バルブ
プレートの形状変更のみによりバルブ作動トルクの低減
を図ったバタフライバルブを提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】

（解決手段１）上記課題の解決手段１（請求項１）は、
流体が流れるチューブの中央部を径方向に貫通するバル
ブシャフトと、該バルブシャフトに固定されたバルブプ
レートとを備え、バルブプレートが流線直交方向より少
し傾斜するチューブ内面接触位置をバルブ全閉位置と
し、バルブプレートが流線方向に一致する位置をバルブ
全開位置とし、バルブシャフトに回転作動トルクを付与
することによりバルブ開閉を行なうバタフライバルブに
おいて、前記バルブプレートに、流体を受けることで閉
トルクを増すプレート面側から流体を受けることで開ト
ルクを増すプレート面側に流れを導く流線変更隆起を設
けたことを特徴とする。

【０００７】（解決手段２）上記課題の解決手段２（請
求項２）は、請求項１記載のバタフライバルブにおい
て、前記流線変更隆起に、一端を流線変更隆起のプレー
ト端側に開口させ、他端を流線変更隆起のシャフト側に
開口させた隆起貫通穴もしくは隆起貫通溝を形成したこ
とを特徴とする。

【０００８】（解決手段３）上記課題の解決手段３（請
求項３）は、請求項１記載のバタフライバルブにおい
て、前記流線変更隆起に、一端を流線変更隆起のプレー
ト端に開口させ、他端をプレート裏面のシャフト側に開
口させたプレート貫通穴もしくはプレート貫通溝を形成
したことを特徴とする。

【０００９】（解決手段４）上記課題の解決手段４（請
求項４）は、流体が流れるチューブの中央部を径方向に
貫通するバルブシャフトと、該バルブシャフトに固定さ
れたバルブプレートとを備え、バルブプレートが流線直
交方向より少し傾斜するチューブ内面接触位置をバルブ
全閉位置とし、バルブプレートが流線方向に一致する位
置をバルブ全開位置とし、バルブシャフトに回転作動ト
ルクを付与することによりバルブ開閉を行なうバタフラ
イバルブにおいて、前記バルブプレートの流体を受ける
ことで開トルクを増すプレート端部に、流体の渦を開ト
ルクを増すプレート面に集中させる渦成形曲げ部を形成
したことを特徴とする。

【００１０】（解決手段５）上記課題の解決手段５（請
求項５）は、請求項４記載のバタフライバルブにおい
て、前記バルブプレートを、下流側のプレート面が凹凸
のないフラットプレート面としたことを特徴とする。

【００１１】（解決手段６）上記課題の解決手段６（請
求項６）は、請求項４または請求項５記載のバタフライ
バルブにおいて、前記バルブプレートの重心点を、バル
ブシャフトの回転中心軸からバルブ開方向の回転モーメ
ントを得る側にオフセット設定したことを特徴とする。

【００１２】（解決手段７）上記課題の解決手段７（請
求項７）は、請求項１ないし請求項６記載のバタフライ
バルブにおいて、前記チューブを、自動車の排気系の途
中に設けられ、排気ガスが流れる排気チューブとし、前
記バルブシャフトにバルブアクチュエータを連結し、バ
ルブの開閉により排気系機能を制御する排気系制御バル
ブとして適用したことを特徴とする。

【００１３】

【発明の実施の形態】 （実施の形態１）実施の形態１は、請求項１，２，７に
記載の発明に対応するバタフライバルブである。

【００１４】［基本例］まず、構成を説明する。

【００１５】図１は実施の形態１のバタフライバルブの
バルブ全閉状態を示す縦断側面図、図２は実施の形態１
のバタフライバルブのバルブ全開状態を示す縦断側面
図、図３は実施の形態１のバタフライバルブのバルブプ
レートを示す側面図である。

【００１６】図１〜図３において、１は排気チューブ、
２はバルブシャフト、３はバルブプレート、４は流線変
更隆起、４ａは隆起貫通穴である。

【００１７】実施の形態１のバタフライバルブは、排気
マフラ内やテールチューブ等の車両排気系の途中に設け
られ、低回転・低スロットル域での消音機能の向上と、
高回転・高スロットル域でのエンジン出力機能の向上と
の両立を図った排気系制御バルブとして適用される。

【００１８】前記排気チューブ１は、テールチューブ等
のように、自動車の排気系の途中に設けられ、排気ガス
が流れるチューブである。

【００１９】前記バルブシャフト２は、排気ガスが流れ
る排気チューブ１の中央部を径方向に貫通するシャフト
で、このバルブシャフト２には、例えば、特開閉９−４
１９９８号公報に記載されているような、図外のシリン
ダ型アクチュエータ（バルブアクチュエータ）がリンク
機構を介して連結されている。尚、シリンダ型アクチュ
エータは、マフラインレットチューブの排気圧を駆動源
とし、エンジン回転数やスロットル開度に応じて発生す
る排気圧が設定圧に達したらストローク駆動してバルブ
を開く。

【００２０】前記バルブプレート３は、円状プレートで
あり、バルブシャフト２にビス止めや溶接等により固定
される。このバルブプレート３が流線直交方向より少し
傾斜するチューブ内面接触位置をバルブ全閉位置とし
（図１）、バルブプレート３が流線方向に一致する位置
をバルブ全開位置とし（図２）、バルブシャフト２に対
しシリンダ型アクチュエータで回転作動トルクを付与す
ることによりバルブ開閉が行なわれる。

【００２１】前記流線変更隆起４は、流体を受けること
で閉トルクを増すプレート面側（バルブプレートの上半
分）から流体を受けることで開トルクを増すプレート面
側（バルブプレートの下半分）に流れを導く曲面で囲ま
れたなだらかな流線形状の隆起である。

【００２２】この流線変更隆起４には、一端を流線変更
隆起４のプレート端側に開口させ、他端を流線変更隆起
４のシャフト側に開口させた隆起貫通穴４ａが形成され
ている。この隆起貫通穴４ａは、図３に示すように、プ
レート端側が大円形開口でシャフト側が小円形開口であ
る円錐型の貫通穴である。

【００２３】次に、作用を説明する。

【００２４】［流線変更隆起による作用］排気チューブ
１とバルブプレート３との間にわずかの隙間があり、排
気ガスの流れが生じるバルブ全閉時には、図１に示すよ
うに、排気ガスを受けることで閉トルクを増すバルブプ
レート３の上半分に流れ込む排気ガスの流れが、流線変
更隆起４の表面に沿って方向を変え、排気ガスを受ける
ことで開トルクを増すバルブプレート３の下半分に流れ
が導かれる。すなわち、バルブプレート３に流線変更隆
起４を設けたことで、バルブプレート３の下半分への排
気ガス流量が増し、バルブ閉トルクが軽減されると共に
バルブ開トルクが増大する。

【００２５】そして、バルブ閉からバルブ開へ移行する
バルブ過渡期においては、全開域になるほど効果代が小
さくなるものの、全閉時と同様に、バルブプレート３の
下半分への排気ガス流量が増し、バルブ閉トルクが軽減
されると共にバルブ開トルクが増大する。

【００２６】よって、図４のトルク対比特性に示すよう
に、流線変更隆起４が存在しない従来のバルブに比べ、
流線変更隆起４が存在する実施の形態１のバルブは、積
極的に開トルクを増大する流れを作り出すことから、バ
ルブ中間開度であらわれる閉トルクピーク値が小さな値
となり、閉トルクピーク値により決まるバルブ作動トル
クが大幅に低減されることになる。

【００２７】［隆起貫通穴による作用］バルブ全閉時、
図１に示すように、バルブプレート３の上端部へ流れ込
む排気ガスの流れが隆起貫通穴４ａを通ってバルブプレ
ート３の下半分へ流れ込む。すなわち、流線変更隆起４
によるバルブ開トルク増大作用をさらにバックアップす
る作用を示し、図４に示すように、バルブ全閉域でのバ
ルブ作動トルクの低減に有効である。

【００２８】また、バルブ全開時、図２に示すように、
排気ガスの流れが隆起貫通穴４ａを経過して流れる流線
が形成され、流線変更隆起４を設けたことで悪化させた
排気圧力（以下、排圧）を低減し、バルブ全開域におい
て従来のバルブ並にエンジン出力を向上を確保すること
ができる。

【００２９】次に、効果を説明する。

【００３０】（１）バルブプレート３に、排気ガスを受
けることで閉トルクを増すプレート面側から排気ガスを
受けることで開トルクを増すプレート面側に流れを導く
流線変更隆起４を設けたため、バルブプレート３の形状
変更のみによりバルブ作動トルクの低減を図ったバタフ
ライバルブを提供することができる。

【００３１】（２）流線変更隆起４に、一端を流線変更
隆起４のプレート端側に開口させ、他端を流線変更隆起
４のシャフト側に開口させた隆起貫通穴４ａを形成した
ため、バルブ全閉域でのバルブ作動トルクの低減と、バ
ルブ全開域での流線変更隆起４を設けたことによって悪
化する排圧の低減を図ることができる。

【００３２】（３）バタフライバルブをバルブアクチュ
エータによるバルブ開閉で排気系機能を制御する排気系
制御バルブとして適用したため、バルブアクチュエータ
のバルブ作動負荷が軽減され、バルブアクチュエータの
小型軽量化の実現やバルブ開閉応答性の向上を達成する
ことができる。

【００３３】［隆起貫通穴（隆起貫通溝）の変更例］図
５は基本例の隆起貫通穴４ａに代えて適用される隆起貫
通穴（隆起貫通溝）の変更例を示すもので、図５(イ) に
はプレート端側が大楕円開口でシャフト側が小楕円開口
である楕円錐型の隆起貫通穴４ｂを示し、図５(ロ) には
方形穴と溝によるセル型の隆起貫通穴溝４ｃを示し、図
５(ハ) には等間隔の縦溝による櫛型の隆起貫通溝４ｄを
示し、図５(ニ) には１つの大円柱と両側の２つの小円柱
による丸型の隆起貫通穴４ｅを示し、図５(ホ) には長方
形穴による角型の隆起貫通穴４ｆを示す。

【００３４】図３及び図５に示すいずれの隆起貫通穴
（隆起貫通溝）でも流線変更隆起４を設けたことによっ
て悪化する排圧の低減を図ることができる。また、円錐
型の隆起貫通穴４ａと楕円錐型の隆起貫通穴４ｂについ
ては、流れの入口側に比べて出口側の開口面積を小さく
することで、バルブ開時の逆流防止や噴出効果の向上を
図ることができる。また、セル型の隆起貫通穴溝４ｃと
櫛型の隆起貫通溝４ｄについては、整流作用により気流
音を低減することができる。

【００３５】（実施の形態２）実施の形態２は、請求項
１，３，７に記載の発明に対応するバタフライバルブで
ある。

【００３６】まず、構成を説明する。

【００３７】図６は実施の形態２のバタフライバルブの
バルブ全閉状態を示す縦断側面図、図７は実施の形態２
のバタフライバルブのバルブ半開状態を示す縦断側面
図、図８は実施の形態２のバタフライバルブのバルブ全
開状態を示す縦断側面図である。

【００３８】図６〜図８において、１は排気チューブ、
２はバルブシャフト、３はバルブプレート、４は流線変
更隆起、４ｇはプレート貫通穴である。

【００３９】実施の形態２のバタフライバルブも実施の
形態１のバタフライバルブと同様に、排気マフラ内やテ
ールチューブ等の車両排気系の途中に設けられ、低回転
・低スロットル域での消音機能の向上と、高回転・高ス
ロットル域でのエンジン出力機能の向上との両立を図っ
た排気系制御バルブとして適用される。

【００４０】前記排気チューブ１とバルブシャフト２と
バルブプレート３は、実施の形態１と同様の構成であ
る。

【００４１】前記流線変更隆起４は、実施の形態１と同
様に、バルブプレート３の上半分からバルブプレート３
下半分に流れを導く曲面で囲まれたなだらかな流線形状
の隆起であるが、上端面をバルブ全閉時に排気チューブ
１の内面と平行に接する面としている点でのみ異なる。

【００４２】前記プレート貫通穴４ｇは、一端を流線変
更隆起４のプレート上端面に開口させ、他端をプレート
裏面のシャフト側に開口させた穴である。尚、プレート
貫通穴４ｇや図外のプレート貫通溝の形状については、
実施の形態１で示した図３の形状や図５の形状を採用す
ることができる。

【００４３】次に、作用を説明する。

【００４４】［流線変更隆起による作用］バルブ開閉
時、流線変更隆起４によるバルブ開トルク増大作用を示
す点では、実施の形態１と同様であり、図９のトルク対
比特性に示すように、流線変更隆起４が存在しない従来
のバルブに比べ、流線変更隆起４が存在する実施の形態
２のバルブは、積極的に開トルクを増大する流れを作り
出すことから、バルブ中間開度であらわれる閉トルクピ
ーク値が小さな値となり、閉トルクピーク値により決ま
るバルブ作動トルクが大幅に低減されることになる。

【００４５】［プレート貫通穴による作用］バルブ全閉
時、図６に示すように、プレート貫通穴４ｇの一端開口
部が排気チューブ１の内面との接触あるいは近接により
塞がれ、プレート貫通穴４ｇを経過して排気ガスがバル
ブ下流側へ流れることがなく、プレート貫通穴４ｇを形
成しているにもかかわらず流量が零に近いバルブ全閉状
態が実現される。

【００４６】バルブ開時あるいはバルブ閉時で、バルブ
開度が中間開度にある過渡期には、バルブプレート３が
平板ではなく流線変更隆起４を有することで排気ガスの
流れが乱れ易く、流線変更隆起４は排圧を高める原因と
なる。しかし、流線変更隆起４には、一端を流線変更隆
起４のプレート上端面に開口させ、他端をプレート裏面
のシャフト側に開口させたプレート貫通穴４ｇを形成し
ていることから、図７に示すように、プレート貫通穴４
ｇを経過する流れが作り出され、この流れにより渦の発
生等が抑えられ、流線変更隆起４で悪化させた排圧を低
減させることになる。

【００４７】バルブ全開時、図８に示すように、プレー
ト貫通穴４ｇを経過する流れが作り出され、この流れに
より渦の発生等が抑えられ、過渡期と同様に、流線変更
隆起４で悪化させた排圧を低減させることになる。

【００４８】ちなみに、図１０は排圧対比特性を示すも
ので、流線変更隆起４のみを有するバルブの場合、中低
速走行で用いられるエンジン回転域での排圧が高くなっ
ているのに対し、実施の形態２の場合には、プレート貫
通穴４ｇを有することで、中低速走行で用いられるエン
ジン回転域での排圧が低く抑えられ、この域でのエンジ
ン出力の向上が達成されている。

【００４９】次に、効果を説明する。

【００５０】実施の形態１の（１）と（３）の効果に、
下記の効果が加えられる。

【００５１】（４）流線変更隆起４に、一端を流線変更
隆起４のプレート端に開口させ、他端をプレート裏面の
シャフト側に開口させたプレート貫通穴４ｇを形成した
ため、バルブの開閉過渡期やバルブ全開時において、流
線変更隆起４で悪化させた排圧が低減され、中低速走行
域でのエンジン出力向上を達成できる。

【００５２】（実施の形態３）実施の形態３は、請求項
４，５，６，７に記載の発明に対応するバタフライバル
ブである。

【００５３】［基本例］まず、構成を説明する。

【００５４】図１１は実施の形態３のバタフライバルブ
のバルブ全閉状態を示す縦断側面図である。

【００５５】図１１において、１は排気チューブ、２は
バルブシャフト、３はバルブプレート、３ｂは渦成形曲
げ部である。

【００５６】実施の形態３のバタフライバルブも実施の
形態１のバタフライバルブと同様に、排気マフラ内やテ
ールチューブ等の車両排気系の途中に設けられ、低回転
・低スロットル域での消音機能の向上と、高回転・高ス
ロットル域でのエンジン出力機能の向上との両立を図っ
た排気系制御バルブとして適用される。

【００５７】前記排気チューブ１とバルブシャフト２と
バルブプレート３は、下記の点を除いて実施の形態１と
同様の構成である。

【００５８】前記バルブプレート３は、下流側のプレー
ト面が凹凸のないフラットプレート面３ａとされてい
る。そして、バルブプレート３の重心点Ｇを、バルブシ
ャフト２の回転中心軸Ｏからバルブ開方向の回転モーメ
ントを得る側にオフセット設定されている。

【００５９】また、前記バルブプレート３には、排気ガ
スの流れを受けることで開トルクを増す上半分のプレー
ト端部に、排気ガスの渦を開トルクを増すプレート面に
集中させる渦成形曲げ部３ｂが形成されている。

【００６０】次に、作用を説明する。

【００６１】例えば、バルブ全閉時、バルブプレート３
に流れ込んでくる排気ガスの流れは、図１１の矢印に示
されるように、上半分のプレート端部に形成されている
渦成形曲げ部３ｂにより、バルブシャフト２より下側に
向かってきた排気ガスの流れがプレート面に沿って図１
１の上方へ向かい、排気ガスの渦が開トルクを増す上半
分のプレート面に集中するフローパターンとなる。尚、
バルブが中間開度の時やバルブ全開域の時でも同様に、
排気ガスの渦が開トルクを増すプレート面に集中する作
用を示す。

【００６２】よって、バルブの閉トルクを増す側への流
れの一部を開トルクを増す側へ加える作用により、図１
３のトルク対比特性に示すように、バルブ作動トルクが
大幅に低減されることになる。

【００６３】また、バルブプレート３に渦成形曲げ部３
ｂを形成したことでの排圧特性は、図１２に示すよう
に、曲げ部無しのバルブに比べて低中エンジン回転域で
わずかに高くなる。しかしながら、実施の形態１，２の
流線変更隆起４に比べて排圧の悪化は小さく抑えられ、
実施の形態１，２のような貫通穴や貫通溝による排圧悪
化対策は特に必要としない。

【００６４】次に、効果を説明する。

【００６５】（１）バルブプレート３の流体を受けるこ
とで開トルクを増すプレート端部に、流体の渦を開トル
クを増すプレート面に集中させる渦成形曲げ部３ｂを形
成したため、バルブプレート３の形状変更のみによりバ
ルブ作動トルクの低減を図ったバタフライバルブを提供
することができる。

【００６６】特に、この実施の形態３の場合には、実施
の形態１，２の流線変更隆起４のようにバルブプレート
３に付加する構成ではなく、バルブプレート３の一部を
プレス成形等により曲げるだけの構成変更であること
で、バルブプレート３の製造工程に曲げ成形を組み込む
ことでコストアップが抑えられる。

【００６７】（２）バルブプレート３は、下流側のプレ
ート面が凹凸のないフラットプレート面３ａとされてい
るため、閉トルクを増す原因となるバルブプレート３の
背面側での排気ガスの流れの乱れが抑えられる。

【００６８】（３）バルブプレート３の重心点Ｇが、バ
ルブシャフト２の回転中心軸Ｏからバルブ開方向の回転
モーメントを得る側にオフセット設定されているため、
バルブを開く時、バルブプレート３の自重による開き力
が加わり、バルブが開き易くなる。

【００６９】（４）バタフライバルブをバルブアクチュ
エータによるバルブ開閉で排気系機能を制御する排気系
制御バルブとして適用したため、バルブアクチュエータ
のバルブ作動負荷が軽減され、バルブアクチュエータの
小型軽量化の実現やバルブ開閉応答性の向上を達成する
ことができる。

【００７０】［プレート形状変更例］図１４及び図１５
は基本例のバルブプレート３の形状に代えて適用される
プレート形状変更例を示すもので、図１４(イ) にはプレ
ート下端側を４ｍｍ程度の隙間ｔ４が形成されるように
円削りを施したバルブプレート３を示し、図１４(ロ)に
はプレート下端側を渦成形曲げ部３ｂとは逆方向に曲げ
た逃がし曲げ部３ｃを形成すると共に２ｍｍ程度の隙間
ｔ２が形成されるように円削りを施したバルブプレート
３を示し、図１５(イ) には図１４(イ) のプレート形状に
加えプレート上半分に１０度程度の傾斜角度を付けたバ
ルブプレート３を示し、図１５(ロ) には図１４(ロ) のプ
レート形状に加えプレート上半分に１０度程度の傾斜角
度を付けたバルブプレート３を示す。

【００７１】図１４及び図１５に示すいずれのプレート
形状においてもプレート下端側を削ることで、閉トルク
を増す排気ガスの流れが隙間ｔ４，ｔ２から抜け、バル
ブ作動トルクをより低減する。

【００７２】図１５に示すプレート形状では、プレート
上半分に傾斜角度を付けていることで、開トルクを増す
方向への排気ガスの流量を増し、バルブ作動トルクをよ
り低減する。

【００７３】（その他の実施の形態）実施の形態１，
２，３では、本発明のバタフライバルブを排気系制御バ
ルブとして適用する例を示したが、排気ガス以外の流体
が流れるチューブに設けられる様々な適用箇所のバタフ
ライバルブに本発明を適用することができる。

【００７４】実施の形態１，２，３では、バルブアクチ
ュエータによりバルブ開閉を行なう制御バルブの例を示
したが、手動操作により開閉を行なうバタフライバルブ
にも適用することができ、この場合、バルブ作動トルク
の低減により、バルブ開閉操作力を低く抑えることがで
きる。

【００７５】

【発明の効果】請求項１記載の発明にあっては、流体が
流れるチューブの中央部を径方向に貫通するバルブシャ
フトと、該バルブシャフトに固定されたバルブプレート
とを備え、バルブプレートが流線直交方向より少し傾斜
するチューブ内面接触位置をバルブ全閉位置とし、バル
ブプレートが流線方向に一致する位置をバルブ全開位置
とし、バルブシャフトに回転作動トルクを付与すること
によりバルブ開閉を行なうバタフライバルブにおいて、
バルブプレートに、流体を受けることで閉トルクを増す
プレート面側から流体を受けることで開トルクを増すプ
レート面側に流れを導く流線変更隆起を設けたため、バ
ルブプレートの形状変更のみによりバルブ作動トルクの
低減を図ったバタフライバルブを提供することができる
という効果が得られる。

【００７６】請求項２記載の発明にあっては、請求項１
記載のバタフライバルブにおいて、流線変更隆起に、一
端を流線変更隆起のプレート端側に開口させ、他端を流
線変更隆起のシャフト側に開口させた隆起貫通穴もしく
は隆起貫通溝を形成したため、請求項１記載の発明の効
果に加え、バルブ全閉域でのバルブ作動トルクの低減
と、バルブ全開域での流線変更隆起を設けたことによっ
て悪化する排圧の低減を図ることができる。

【００７７】請求項３記載の発明にあっては、請求項１
記載のバタフライバルブにおいて、流線変更隆起に、一
端を流線変更隆起のプレート端に開口させ、他端をプレ
ート裏面のシャフト側に開口させたプレート貫通穴もし
くはプレート貫通溝を形成したため、請求項１記載の発
明の効果に加え、バルブの開閉過渡期やバルブ全開時に
おいて、流線変更隆起で悪化させた排圧が低減され、中
低速走行域でのエンジン出力向上を達成できる。

【００７８】請求項４記載の発明にあっては、流体が流
れるチューブの中央部を径方向に貫通するバルブシャフ
トと、該バルブシャフトに固定されたバルブプレートと
を備え、バルブプレートが流線直交方向より少し傾斜す
るチューブ内面接触位置をバルブ全閉位置とし、バルブ
プレートが流線方向に一致する位置をバルブ全開位置と
し、バルブシャフトに回転作動トルクを付与することに
よりバルブ開閉を行なうバタフライバルブにおいて、バ
ルブプレートの流体を受けることで開トルクを増すプレ
ート端部に、流体の渦を開トルクを増すプレート面に集
中させる渦成形曲げ部を形成したため、バルブプレート
の形状変更のみによりバルブ作動トルクの低減を図った
バタフライバルブを提供することができるという効果が
得られる。

【００７９】請求項５記載の発明にあっては、請求項４
記載のバタフライバルブにおいて、バルブプレートを、
下流側のプレート面が凹凸のないフラットプレート面と
したため、請求項４記載の発明の効果に加え、閉トルク
を増す原因となるバルブプレートの背面側での流体の流
れの乱れを抑えることができる。

【００８０】請求項６記載の発明にあっては、請求項４
または請求項５記載のバタフライバルブにおいて、バル
ブプレートの重心点を、バルブシャフトの回転中心軸か
らバルブ開方向の回転モーメントを得る側にオフセット
設定したため、請求項４または請求項５記載の発明の効
果に加え、バルブを開く時、バルブプレートの自重によ
る開き力が加わり、バルブを開き易くすることができ
る。

【００８１】請求項７記載の発明にあっては、請求項１
ないし請求項６記載のバタフライバルブにおいて、チュ
ーブを、自動車の排気系の途中に設けられ、排気ガスが
流れる排気チューブとし、バルブシャフトにバルブアク
チュエータを連結し、バルブの開閉により排気系機能を
制御する排気系制御バルブとして適用したため、請求項
１ないし請求項６記載の発明の効果に加え、バルブアク
チュエータのバルブ作動負荷が軽減され、バルブアクチ
ュエータの小型軽量化の実現やバルブ開閉応答性の向上
を達成することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は実施の形態１のバタフライバルブのバル
ブ全閉状態を示す縦断側面図、である。

【図２】実施の形態１のバタフライバルブのバルブ全開
状態を示す縦断側面図である。

【図３】実施の形態１のバタフライバルブのバルブプレ
ートを示す側面図である。

【図４】実施の形態１のバタフライバルブと従来のバタ
フライバルブでのバルブ作動トルク対比グラフを示す図
である。

【図５】実施の形態１のバタフライバルブでの隆起貫通
穴または隆起貫通溝の変更例を示すバルブプレート側面
図である。

【図６】実施の形態２のバタフライバルブのバルブ全閉
状態を示す縦断側面図である。

【図７】実施の形態２のバタフライバルブのバルブ中間
開度状態を示す縦断側面図である。

【図８】実施の形態２のバタフライバルブのバルブ全開
状態を示す縦断側面図である。

【図９】実施の形態２のバタフライバルブと従来のバタ
フライバルブでのバルブ作動トルク対比グラフを示す図
である。

【図１０】実施の形態２のバタフライバルブと流線変更
隆起のみを持つバルブプレートによるバタフライバルブ
での排圧対比グラフを示す図である。

【図１１】実施の形態３のバタフライバルブのバルブ全
閉状態を示す縦断側面図である。

【図１２】実施の形態３のバタフライバルブと従来のバ
タフライバルブでの排圧対比グラフを示す図である。

【図１３】実施の形態３のバタフライバルブと従来のバ
タフライバルブでのバルブ作動トルク対比グラフを示す
図である。

【図１４】実施の形態３のバタフライバルブでのバルブ
プレート変更例を示す縦断側面図である。

【図１５】実施の形態３のバタフライバルブでのバルブ
プレート変更例を示す縦断側面図である。

【図１６】従来のバタフライバルブを示す縦断側面図で
ある。

【図１７】従来のバタフライバルブでのバルブ全閉時に
おける排気ガスの流れを示す図である。

【符号の説明】

１ 排気チューブ ２ バルブシャフト ３ バルブプレート ３ａ フラットプレート面 ３ｂ 渦成形曲げ部 ４ 流線変更隆起 ４ａ 隆起貫通穴 ４ｇ プレート貫通穴

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 流体が流れるチューブ（１）の中央部を
   径方向に貫通するバルブシャフト（２）と、該バルブシ
   ャフト（２）に固定されたバルブプレート（３）とを備
   え、バルブプレート（３）が流線直交方向より少し傾斜
   するチューブ内面接触位置をバルブ全閉位置とし、バル
   ブプレート（３）が流線方向に一致する位置をバルブ全
   開位置とし、バルブシャフト（２）に回転作動トルクを
   付与することによりバルブ開閉を行なうバタフライバル
   ブにおいて、 前記バルブプレート（３）に、流体を受けることで閉ト
   ルクを増すプレート面側から流体を受けることで開トル
   クを増すプレート面側に流れを導く流線変更隆起（４）
   を設けたことを特徴とするバタフライバルブ。
2. 【請求項２】 請求項１記載のバタフライバルブにおい
   て、 前記流線変更隆起（４）に、一端を流線変更隆起（４）
   のプレート端側に開口させ、他端を流線変更隆起（４）
   のシャフト側に開口させた隆起貫通穴（４ａ）もしくは
   隆起貫通溝を形成したことを特徴とするバタフライバル
   ブ。
3. 【請求項３】 請求項１記載のバタフライバルブにおい
   て、 前記流線変更隆起（４）に、一端を流線変更隆起（４）
   のプレート端に開口させ、他端をプレート裏面のシャフ
   ト側に開口させたプレート貫通穴（４ｇ）もしくはプレ
   ート貫通溝を形成したことを特徴とするバタフライバル
   ブ。
4. 【請求項４】 流体が流れるチューブ（１）の中央部を
   径方向に貫通するバルブシャフト（２）と、該バルブシ
   ャフト（２）に固定されたバルブプレート（３）とを備
   え、バルブプレート（３）が流線直交方向より少し傾斜
   するチューブ内面接触位置をバルブ全閉位置とし、バル
   ブプレート（３）が流線方向に一致する位置をバルブ全
   開位置とし、バルブシャフト（２）に回転作動トルクを
   付与することによりバルブ開閉を行なうバタフライバル
   ブにおいて、 前記バルブプレート（３）の流体を受けることで開トル
   クを増すプレート端部に、流体の渦を開トルクを増すプ
   レート面に集中させる渦成形曲げ部（３ｂ）を形成した
   ことを特徴とするバタフライバルブ。
5. 【請求項５】 請求項４記載のバタフライバルブにおい
   て、 前記バルブプレート（３）を、下流側のプレート面が凹
   凸のないフラットプレート面（３ａ）としたことを特徴
   とするバタフライバルブ。
6. 【請求項６】 請求項４または請求項５記載のバタフラ
   イバルブにおいて、 前記バルブプレート（３）の重心点（Ｇ）を、バルブシ
   ャフト（２）の回転中心軸（Ｏ）からバルブ開方向の回
   転モーメントを得る側にオフセット設定したことを特徴
   とするバタフライバルブ。
7. 【請求項７】 請求項１ないし請求項６記載のバタフラ
   イバルブにおいて、 前記チューブを、自動車の排気系の途中に設けられ、排
   気ガスが流れる排気チューブ（１）とし、 前記バルブシャフト（２）にバルブアクチュエータを連
   結し、 バルブの開閉により排気系機能を制御する排気系制御バ
   ルブとして適用したことを特徴とするバタフライバル
   ブ。