(57)【要約】【課題】チャタリングの発生を抑制でき、耐久性能の高いバルブ装置を提案する。【解決手段】開口部３を設けたハウジング２と、ハウジング２に設けた回動軸４の軸芯を中心として回動し開口部３を開閉する弁体５を有し、弁体５は回動軸４に固設され、回動軸４に弁体５を閉方向に付勢する付勢部７を設け、回動軸４の径方向の外側に設けた弾性部材１１，１１により、回動軸４が回動する際に抵抗力を付与するとともに、回動軸４の回動に伴い抵抗力が変化する抵抗付与部１４を設け、抵抗付与部１４による抵抗力は、弁体５の開作動において、その開き始めるまでが最も大きくなるようにした。【選択図】  図１
2020200780.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
開口部を設けたハウジングと、該ハウジングに設けた回動軸の軸芯を中心として回動し前記開口部を開閉する弁体を有し、
前記弁体は前記回動軸に固設され、前記回動軸に前記弁体を閉方向に付勢する付勢部を設け、
前記回動軸の径方向の外側に設けた弾性部材により、前記回動軸が回動する際に抵抗力を付与するとともに、前記回動軸の回動に伴い前記抵抗力が変化する抵抗付与部を設け、
前記抵抗付与部による抵抗力は、弁体の開作動において、その開き始めるまでが最も大きくなるようにしたことを特徴とするバルブ装置。
【請求項２】
前記抵抗付与部は、前記回動軸の軸芯方向視が楕円形状のカム部材と、該カム部材の外側に、カム部材に対して対向するように設けた２枚の平板状の弾性部材を有し、
夫々の弾性部材は、平板を屈曲若しくは湾曲させて、前記回動軸の軸芯側に突出する凸部を形成し、この凸部は、前記回動軸の軸芯を中心として対向して設け、
前記カム部材を、前記回動軸に固設し、
前記カム部材と前記弾性部材が当接していない状態における前記凸部間の距離は、前記カム部材における回動軸の軸芯と直交する断面の長軸より短く、その短軸より長いことを特徴とする請求項１記載のバルブ装置。
【請求項３】
前記弁体が閉じた状態において、カム部材の長軸方向の頂点は、前記凸部に対して、前記回動軸の開動作における回動方向と反対側に位置するようにしたことを特徴とする請求項２記載のバルブ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バルブ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関を有する自動車などの車両には、内燃機関より排出された排気ガスを外部へ導出する排気管が設けられ、この排気管には排気騒音を低減する消音器が設けられている。
【０００３】
この消音器には、内燃機関の低速回転域では消音性能が、高速回転域では出力向上が求められ、これらの要件を満たすために、回転数に応じて排気ガスの流路を開閉するバルブ装置が設けられている。
【０００４】
従来、このバルブ装置の弁軸の端部に、弁軸の軸方向において段差を有する段差部を形成し、弁軸方向で、かつ、段差部側に突出する突起を設け、弁軸の回動により段差部と突起との隙間を変化させ、弁体の開閉前後の摩擦力を変化させることにより、チャタリングが発生することを抑制するものが提案されている（特許文献１，２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１２−３６８８７号公報
【特許文献２】特許第４６７０８１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記特許文献１，２に記載のバルブ装置においては、剛体の突起のみで段差部からの摩擦力を受けるため、突起に係る力が大きくなり、突起が破損する虞がある。
【０００７】
そこで、本発明は、チャタリングの発生を抑制するとともに、上記特許文献１、２に記載のバルブ装置よりも耐久性能が高いバルブ装置を提案することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記の課題を解決するために、本発明は、開口部を設けたハウジングと、該ハウジングに設けた回動軸の軸芯を中心として回動し前記開口部を開閉する弁体を有し、
前記弁体は前記回動軸に固設され、前記回動軸に前記弁体を閉方向に付勢する付勢部を設け、
前記回動軸の径方向の外側に設けた弾性部材により、前記回動軸が回動する際に抵抗力を付与するとともに、前記回動軸の回動に伴い前記抵抗力が変化する抵抗付与部を設け、
前記抵抗付与部による抵抗力は、弁体の開作動において、その開き始めるまでが最も大きくなるようにしたことを特徴とするものである。
【０００９】
また、前記抵抗付与部は、前記回動軸の軸芯方向視が楕円形状のカム部材と、該カム部材の外側に、カム部材に対して対向するように設けた２枚の平板状の弾性部材を有し、
夫々の弾性部材は、平板を屈曲若しくは湾曲させて、前記回動軸の軸芯側に突出する凸部を形成し、この凸部は、前記回動軸の軸芯を中心として対向して設け、
前記カム部材を、前記回動軸に固設し、
前記カム部材と前記弾性部材が当接していない状態における前記凸部間の距離は、前記カム部材における回動軸の軸芯と直交する断面の長軸より短く、その短軸より長くしてもよい。
【００１０】
また、前記弁体が閉じた状態において、カム部材の長軸方向の頂点は、前記凸部に対して、前記回動軸の開動作における回動方向と反対側に位置するようにしてもよい。
【発明の効果】
【００１１】
本発明のバルブ装置は、開口部を設けたハウジングと、ハウジングに設けた回動軸の軸芯を中心として回動し開口部を開閉する弁体を有し、回動軸の径方向の外側に設けた弾性部材により、回動軸が回動する際に抵抗力を付与するとともに、回動軸の回動に伴い前記抵抗力が変化する抵抗付与部を設けたことにより、特許文献１、２に記載のバルブ装置と比較して、耐久性能を高めることができる。
【００１２】
また、抵抗付与部による抵抗力は、弁体の開作動において、その開き始めるまでが最も大きくなるようにしたことにより、チャタリングの発生を抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施例に係るバルブ装置における弁体を閉じた状態の斜視図。
【図２】図１の裏側から見た斜視図。
【図３】図１の正面図。
【図４】図１の裏面図。
【図５】図１の左側面図
【図６】図５の状態から弁体を半開にした状態の左側面図。
【図７】図５の状態から弁体を全開にした状態の左側面図。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明を実施するための形態を図に示す実施例に基づいて説明する。
【００１５】
［実施例１］
図１は、本発明の実施例に係るバルブ装置１における弁体５を閉じた状態の斜視図、図２は、図１の裏側から見た斜視図を示す。
【００１６】
バルブ装置１は、例えば、内燃機関を有する自動車などの車両において、内燃機関より排出された排気ガスを外部へ導出する排気管に設けて使用するものである
バルブ装置１は、図１〜図７に示すように、ハウジング２を有し、このハウジング２は排気管（図示しない）に組付けできるようになっている。ハウジング２には、図１，図３に示すように、排気管の軸方向に連通する開口部３が形成されている。
【００１７】
ハウジング２には、回動軸４が回動可能な状態で、排気管の壁部近傍に位置するように設けられている。回動軸４には弁体５が溶接等により固設され、弁体５が回動軸４を中心として回動することにより、開口部３を開閉することができるようになっている。
【００１８】
回動軸４は、付勢部７により弁体５の閉方向に付勢され、本実施例では付勢部７としてコイルスプリングを用いた。
【００１９】
回動軸４の軸方向の一端部（例えば図３における左端部）には、カム部材１０が固設されている。カム部材１０は、図１，図５〜図７に示すように、回動軸４の軸芯Ｘ−Ｘに直交する方向の断面が、楕円形状に形成され、軸芯Ｘ−Ｘ方向に所定の長さを有している。カム部材１０は、回動軸４の軸芯Ｘ−Ｘ方向視において、  付勢部７を設けた側とは反対側から見た際に、楕円形状に形成されている。すなわち、バルブ装置１における左側面から見た際に、カム部材１０は楕円形状に形成されている。
【００２０】
カム部材１０における軸芯Ｘ−Ｘを中心とする径方向の外側で、かつ、回動軸４の軸芯Ｘ−Ｘを中心として対向する位置には、図５〜図７に示すように、平板状の弾性部材である板バネ１１，１１が２枚対面して設けられている。すなわち、弾性部材である板バネ１１，１１は、回動軸４の軸芯Ｘ−Ｘを中心とする径方向の外側に設けられている。板バネ１１，１１の両端部は、図示しない固定部材に固定保持されている。
【００２１】
各板バネ１１は、バネ性を有する平板を屈曲若しくは湾曲して形成されているとともに、その中央部には回動軸４の軸芯Ｘ−Ｘ側に突出する凸部１１ａが形成されている。
【００２２】
両凸部１１ａ，１１ａは、回動軸４の軸芯Ｘ−Ｘを中心として相互に対向するように設けられている。
【００２３】
カム部材１０と板バネ１１，１１とが相互に当接していない状態において、凸部１１ａ，１１ａ間の距離Ｌ１は、カム部材１０における回動軸４の軸芯Ｘ−Ｘと直交する断面における長軸（最も長い径方向の距離）の長さＬ２より短く、その短軸（最も短い径方向の距離）の長さＬ３より長く設定されている。
【００２４】
弁体５が開閉作動する間において、常にカム部材１０と板バネ１１，１１は面で当接するように配置され、カム部材１０は、板バネ１１，１１により軸芯Ｘ−Ｘ側への復元力が常に付与され、弁体５が開閉する際における回動軸４の回動に対して抵抗力が付与されるようになっている。カム部材１０と板バネ１１，１１により回動軸４の回動に対して抵抗力を付与する抵抗付与部１４を構成する。
【００２５】
また、弁体５の全閉状態において、図５に示すように、カム部材１０の長軸方向の頂点１０ａが、板バネ１１の凸部１１ａに対して、回動軸４の開動作における回動（矢印Ａ方向）と反対側に位置するように設けられている。
【００２６】
また、回動軸４が、弁体５の全閉状態から開方向に回動すると、カム部材１０の長軸方向の頂点１０ａは、板バネ１１の凸部１１ａ方向に回動して、凸部１１ａにより回動軸４の回動が抑制されるため、回動軸４を回動するのに必要な力は大きくなる。一方、カム部材１０の長軸方向の頂点１０ａが、板バネ１１の凸部１１ａを乗り越えた後は、回動軸４を回動するのに必要な力は小さくなる。
【００２７】
したがって、弁体５を開き始めるのに必要な力は大きく、弁体５が所定以上開いたのちは、開き始めの際より小さな力で弁体５を開くことができるようになっている。
【００２８】
次に、バルブ装置１の弁体５の開閉について説明する。
【００２９】
弁体５は、付勢部７により常に閉方向に付勢され、排気ガスの流速が低い場合には、付勢部７の付勢力により弁体５は閉じている。
【００３０】
排気ガスの流速が速くなり、排気ガスによる弁体の開方向への力が、付勢部７の付勢力及び板バネ１１，１１による回動軸４の回動に対する抵抗力に抗すると、弁体５は開き始める。
【００３１】
弁体５の閉状態から開き始める際には、回動軸４が、付勢部７の付勢力と板バネ１１による抵抗力に抗して、図６に示すように、板バネ１１の凸部１１ａをカム部材１０により外側方向に押しながら回動するため、弁体５の開動作において、閉状態から開き始めるまでに必要な力が、最も大きくなる。これにより、弁体５のチャタリングが生じることを抑制できる。
【００３２】
そして、カム部材１０の長軸方向の頂点１０ａが、板バネ１１の凸部１１ａを乗り越えた後は、弁体５の開き始めに必要な力より小さな力で、回動軸４が回動する。
【００３３】
排気ガスによる弁体の開方向への力が、付勢部７の付勢力に抗しなくなると、付勢部７の付勢力により、回動軸４は弁体５の閉方向に回動するとともに、カム部材１０の長軸方向の頂点１０ａが、板バネ１１の凸部１１ａを乗り越え、弁体５は閉じる。
【００３４】
上記のように、カム部材１０と板バネ１１，１１は面で相互に当接するとともに、板バネ１１，１１は弾性体であるため、特許文献１、２に記載のバルブ装置と比較して破損する虞を低減できる。また、弾性体である板バネ１１，１１により回動軸４の回動に対して抵抗を付与することで、非弾性体により抵抗を付与するものと比較して、開閉動作が滑らかとなり、よりチャタリングの発生を抑制できる。
【符号の説明】
【００３５】
１  バルブ装置１
２  ハウジング
３  開口部
４  回動軸
５  弁体
７  付勢部
１０  カム部材
１１  板バネ（弾性部材）
１１ａ  凸部
１４  抵抗付与部
【図１】
2020200780.tif 000003
【図２】
2020200780.tif 000004
【図３】
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【図４】
2020200780.tif 000006
【図５】
2020200780.tif 000007
【図６】
2020200780.tif 000008
【図７】
2020200780.tif 000009