(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に流体通路が形成されたハウジングと、前記流体通路を開閉する弁体と、前記弁体を動作させる支持軸と、前記支持軸を回転可能に軸支するベアリングとを備えるバタフライバルブであって、
内周面に前記ベアリングを圧入するベアリング圧入部を設けた筒部、および当該筒部の一端側において内側に突出して前記ベアリングの抜けを防止する抜け止め部から成るスリーブと、
外周面の一端側は、前記ハウジングに圧入するハウジング圧入部を成し、当該外周面の他端側は、前記スリーブの前記抜け止め部とは反対側の開口端部に圧入して前記ベアリングの抜けを防止する押さえプレートとを有することを特徴とするバタフライバルブ。
【請求項２】
前記筒部は、前記ハウジング圧入部と前記ベアリング圧入部とが軸方向の異なる位置に配置され、前記ハウジング圧入部の外径より前記ベアリング圧入部の外径のほうが小さいことを特徴とする請求項１記載のバタフライバルブ。
【請求項３】
前記スリーブは、前記抜け止め部とは反対側の端部において外側に突出して前記ハウジングにネジ留めされるネジ留め部を有することを特徴とする請求項１記載のバタフライバルブ。
【請求項４】
前記スリーブは、ステンレス鋼材または鉄系材で構成されていることを特徴とする請求項１記載のバタフライバルブ。
【請求項５】
前記押さえプレートは、ステンレス鋼材または鉄系材で構成されていることを特徴とする請求項１記載のバタフライバルブ。
【請求項６】
前記スリーブと前記押さえプレートは、コーキングまたは溶接により固定されていることを特徴とする請求項１記載のバタフライバルブ。
【請求項７】
車両の排気ガス循環通路に設置される排気ガス循環バルブに用いられることを特徴とする請求項１記載のバタフライバルブ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、バタフライバルブの支持軸を軸支するベアリングをハウジングに固定するためのベアリング保持構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
エンジンの排気ガスを給気通路へ循環させるバタフライ式の排気ガス循環バルブは、排気ガス通路を開閉する弁体と、この弁体を動作させる支持軸とで構成され、支持軸は、ハウジングに設けられたベアリング（軸受け部）により、支持軸を中心として回転動作可能なように支持される。このような構成の排気ガス循環バルブにおいて、支持軸のずれおよび傾きは、弁体と弁座が当接した状態においての循環排気ガスの漏れに直結するため、ベアリングを定位置で保持することが非常に重要となる。
【０００３】
一般的な排気ガス循環バルブはアルミハウジングで構成されているため、アルミハウジングにベアリングを圧入固定すると保持力が不足する問題があった。
そこで、例えば特許文献１では、別部品を用いてベアリングをハウジングに固定する転がり軸受の固定方法が提案されている。この特許文献１に係る転がり軸受固定装置は、ハウジングと、外輪と内輪との間に複数の転動体が円周方向に転動可能に配設される転がり軸受（ベアリング）と、ハウジングを軸方向に挟むと共に外輪の軸方向両端部を挟持する環状の一対の固定プレートと、一対の固定プレートをハウジングを介して軸方向に連結するボルトとによって、転がり軸受の外輪をハウジングに固定する構造であった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−８１５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記特許文献１においては、外輪の外周面の軸方向両端部に段差を設けると共に、一対の固定プレートの内周面に突部を設けて、段部と突部を互いに係合させることにより転がり軸受を保持していたので、転がり軸受を位置決めするために段部と突部の加工精度が要求されるという課題があった。
【０００６】
また、転がり軸受を外輪の軸方向両端側から一対の固定プレートで挟み込むため、軸方向両端側にプレートを挿通する空間が必要であり、軸方向の片側が閉鎖された形状のハウジングには採用が困難であるという課題もあった。
【０００７】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、高い保持力と位置決め機能を有するバタフライバルブを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この発明のバタフライバルブは、内周面にベアリングを圧入するベアリング圧入部を設けた筒部、および当該筒部の一端側において内側に突出してベアリングの抜けを防止する抜け止め部から成るスリーブと、外周面の一端側は、ハウジングに圧入するハウジング圧入部を成し、当該外周面の他端側は、スリーブの抜け止め部とは反対側の開口端部に圧入してベアリングの抜けを防止する押さえプレートとを有するものである。
【発明の効果】
【０００９】
この発明によれば、スリーブの内周面にベアリングを圧入して保持することで、高い保持力が得られる。また、このスリーブの内周面に押さえプレートの一端側を圧入し、他端側をハウジングへ圧入することで、ベアリングの位置決めを行うことができる。さらに、スリーブおよび押さえプレートのハウジングへの取り付けを一方向から行うので、ベアリングの軸方向の片側が閉鎖された形状のハウジングに採用できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】この発明の実施の形態１に係るベアリング保持構造をバタフライバルブに組み付けた状態を示す断面図である。
【図２】実施の形態１に係るベアリング保持構造を適用したバタフライバルブの構成を示す外観図である。
【図３】実施の形態１に係るベアリング保持構造の構成を示す断面図である。
【図４】実施の形態１に係るベアリング保持構造の構成を示す分解図である。
【図５】実施の形態１に係るベアリング保持構造の変形例を示す断面図である。
【図６】この発明の実施の形態２に係るベアリング保持構造をバタフライバルブに組み付けた状態を示す断面図である。
【図７】実施の形態２に係るベアリング保持構造を適用したバタフライバルブの構成を示す外観図である。
【図８】実施の形態２に係るベアリング保持構造の構成を示す断面図である。
【図９】実施の形態２に係るベアリング保持構造の構成を示す分解図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、この発明をより詳細に説明するために、この発明を実施するための形態について、添付の図面に従って説明する。
実施の形態１．
図１に示すベアリング保持構造７は、例えば図２に示すようなバタフライバルブに適用される。この図１は、図２のＡＡ線に沿ってバタフライバルブを切断した断面図であり、当該バタフライバルブに組み付けた状態のベアリング保持構造７を示している。
【００１２】
以下では、図２に示すバタフライバルブを、排気ガス循環通路に設置して、循環排気ガス流量を調整する排気ガス循環バルブとして使用する例を説明する。
このバタフライバルブは、上側ハウジング１１および下側ハウジング１３から成るハウジング１と、下側ハウジング１３の内部に形成されて排気ガス循環通路に連通する流体通路２と、上側ハウジング１１に固定されたアクチュエータ３と、流体通路２を開閉して循環排気ガス量を調整する弁体４と、弁体４を動作させる支持軸５と、支持軸５を回転可能に軸支するベアリング６と、ベアリング６をハウジング１に保持するベアリング保持構造７とからなる。アクチュエータ３の駆動力が不図示のギア等を介して支持軸５に伝達され、支持軸５を回転動作させることによって、弁体４が流体通路２を開閉して排気ガス循環量を調整する。
【００１３】
上側ハウジング１１の下側ハウジング１３に対向する面（図１では上側ハウジング１１の底面）には、ベアリング６を設置するための凹部１２が形成されている。
図１に示すように、ベアリング６は主に、支持軸５に固定された内輪６１と、後述するスリーブ７１の内周面に圧入された外輪６２と、これら内輪６１と外輪６２の間に介在する複数の転動体６３とから構成されている。また、ベアリング６の内輪６１を保持するために、内輪６１の一方の端部を、支持軸５に圧入されたパイプ９に当接し、内輪６１のもう一方の端部を、支持軸５に挿入しナットで締付けたプレート８に当接させて挟持している。
【００１４】
次に、図１、図３および図４の断面図を参照して、ベアリング保持構造７を説明する。なお、各図とも図２のＡＡ線に沿って切断したベアリング保持構造７の断面を示している。
ベアリング保持構造７は、略円筒状のスリーブ７１と、板状の押さえプレート７７とを有する。スリーブ７１の筒部７２は、外周面が上側ハウジング１１の凹部１２に圧入されるハウジング圧入部７３と、内周面にベアリング６が圧入されるベアリング圧入部７４とから成る。また、筒部７２の一端部には、内側に突出してベアリング６の抜けを防止する抜け止め部７５が形成されている。この抜け止め部７５の内径をベアリング６の外径よりも小さくして、ベアリング６の外輪６２を抜け止め部７５に当て止めする。
【００１５】
このスリーブ７１において、筒部７２にベアリング６の外輪６２を圧入することにより、高い保持力が得られる。また、この筒部７２を上側ハウジング１１の凹部１２に軽圧入することで、上側ハウジング１１に対してベアリング６を位置決めできる。さらに、図３に示すように、ハウジング圧入部７３とベアリング圧入部７４とを軸方向の異なる位置に配置し、ハウジング圧入部７３の外径Ｄ１よりベアリング圧入部７４の外径Ｄ２のほうが小さくなるように構成している。異なる外径Ｄ１，Ｄ２にすることで、スリーブ７１を上側ハウジング１１に圧入してもベアリング６へ圧縮荷重がかからない。
【００１６】
なお、排気ガス循環バルブは車両の振動を受けるため、高い耐振性が要求される。そこで、さらに保持力を高めるために、スリーブ７１を上側ハウジング１１に圧入固定した上で、ネジ７８を用いて締結してもよい。例えば、筒部７２の抜け止め部７５とは反対側の端部に、外側に突出して上側ハウジング１１にネジ留めされる板状のネジ留め部７６を形成する。このネジ留め部７６を用いて、上側ハウジング１１に対してスリーブ７１を位置決めおよび固定することにより、容易かつ強固な固定が可能となる。
【００１７】
また、排気ガス循環バルブでは、流体通路２を流れる高温の排気ガスの熱を受けてベアリング保持構造７も高温になる。そこで、振動および熱履歴環境下においても高い保持力を確保するために、スリーブ７１の材質を、強度があり、かつ、一般的なベアリング６の材質と線膨張係数が近いステンレス鋼材（ＳＵＳ）または鉄系材にしてもよい。これにより、厳しい使用環境下でも、ベアリング６と支持軸５の軸ずれおよび傾きを抑制することが可能である。
【００１８】
さらに厳しい使用環境に対しては、ベアリング保持構造７に押さえプレート７７を追加することが望ましい。押さえプレート７７は、スリーブ７１の抜け止め部７５とは反対側の開口端部に圧入されて、ベアリング６の抜けを防止する。なお、押さえプレート７７の内径をベアリング６の内輪６１より大きい径に設定し、押さえプレート７７がベアリング６の外輪６２のみを押えるようにする。
この押さえプレート７７の材質を、スリーブ７１と同様に、ステンレス鋼材（ＳＵＳ）または鉄系材にすれば、振動および熱履歴環境下においても高い保持力を確保できる。さらに、押さえプレート７７自身の抜け防止として、コーキングまたは溶接により押さえプレート７７をスリーブ７１に固定してもよい（図３に示すコーキングまたは溶接箇所Ｂ）。これにより、強固な保持力が得られる。
【００１９】
次に、ベアリング保持構造７の組立手順を説明する。
先ず、スリーブ７１の内周面（ベアリング圧入部７４）へベアリング６を圧入し、さらに押さえプレート７７を圧入する。ここで、抜け防止のために、コーキングまたは溶接を実施して、スリーブ７１と押さえプレート７７を固着してもよい。これで、Ｓｕｂ−Ａｓｓｙ部品としてのベアリング保持構造７が組み立て完了である。
【００２０】
続いて、ベアリング保持構造７を排気ガス循環バルブに組み込む際は、スリーブ７１のベアリング６を圧入している部分（ベアリング圧入部７４）とは異なる外周面（ハウジング圧入部７３）を、上側ハウジング１１の凹部１２へ軽圧入する。さらに、複数のネジ７８を用いて、ネジ留め部７６を上側ハウジング１１にネジ留めすることにより、高い保持力を確保する。
【００２１】
このように、ベアリング保持構造７は、上側ハウジング１１の底面側から一方向に組み付け可能なので、ベアリング６の上下一方が閉鎖された形状の上側ハウジング１１に採用することができる。
また、ベアリング保持構造７はＳｕｂ−Ａｓｓｙ部品として組み付けられるので、総Ａｓｓｙの組立が容易となる。また、取り付けの自由度が高いため、排気ガス循環バルブへの構成がし易くなる。
【００２２】
以上より、実施の形態１によれば、ベアリング保持構造７はスリーブ７１を有し、このスリーブ７１は、外周面を上側ハウジング１１に圧入するハウジング圧入部７３および内周面にベアリング６を圧入するベアリング圧入部７４を設けた筒部７２と、当該筒部７２の一端部において内側に突出してベアリング６の抜けを防止する抜け止め部７５とを有する構成にした。このため、スリーブ７１の内周面にベアリング６を圧入して保持することで、高い保持力が得られる。また、ベアリング６を圧入したスリーブ７１の外周面を上側ハウジング１１へ圧入することで、ベアリング６の位置決めを行うことができる。さらに、スリーブ７１の上側ハウジング１１への取り付けを一方向から行うので、ベアリング６の軸方向の片側が閉鎖された形状のハウジングに採用できる。
【００２３】
また、実施の形態１によれば、スリーブ７１の筒部７２は、ハウジング圧入部７３とベアリング圧入部７４とが軸方向の異なる位置に配置され、ハウジング圧入部７３の外径Ｄ１よりベアリング圧入部７４の外径Ｄ２のほうが小さい形状なので、ベアリング６に圧縮荷重がかからない。
【００２４】
また、実施の形態１によれば、スリーブ７１が、抜け止め部７５とは反対側の端部において外側に突出して上側ハウジング１１にネジ留めされるネジ留め部７６を有する構成にしたので、スリーブ７１を上側ハウジング１１へ容易かつ強固に固定することが可能である。
【００２５】
また、実施の形態１によれば、スリーブ７１を、ステンレス鋼材または鉄系材で構成することにより、振動環境および熱履歴環境下においても高い保持力を確保することが可能である。
さらに使用環境が厳しい場合には、スリーブ７１の抜け止め部７５とは反対側の開口端部に圧入されてベアリング６の抜けを防止する押さえプレート７７を、ベアリング保持構造７に追加することにより、さらに高い保持強度が得られる。
【００２６】
また、実施の形態１によれば、押さえプレート７７を、スリーブ７１と同じステンレス鋼材または鉄系材で構成し、さらに抜け止めとしてコーキングまたは溶接によりスリーブ７１に固定することで、強固な保持力が得られる。
【００２７】
なお、実施の形態１では、押さえプレート７７を使用したが、この押さえプレート７７は省略可能である。図５に、押さえプレート７７を使用しないベアリング保持構造７−１の一例を示す。
また、押さえプレート７７を必要としない場合に、ベアリング６の抜け防止として、コーキングまたは溶接によりベアリング６をスリーブ７１に固定してもよい（図５に示すコーキングまたは溶接箇所Ｃ）。これにより、抜け止めとしての強固な保持力が得られる。
【００２８】
実施の形態２．
図６に示すベアリング保持構造７−２は、例えば図７に示すようなバタフライバルブに適用される。この図６は、図７のＥＥ線に沿ってバタフライバルブを切断した断面図であり、当該バタフライバルブに組み付けた状態のベアリング保持構造７−２を示している。また、図８および図９は、図７のＥＥ線に沿って切断したベアリング保持構造７−２の断面を示す。
上記実施の形態１では、上側ハウジング１１側にベアリング６を設置する場合のベアリング保持構造７，７−１について説明したが、この実施の形態２では、下側ハウジング１３側にベアリング６を設置する場合のベアリング保持構造７−２について説明する。
なお、図６〜図９において、図１〜図５と同一または相当の部分については同一の符号を付し説明を省略する。
【００２９】
下側ハウジング１３の上側ハウジング１１に対向する面（図６では下側ハウジング１３の上面）には、ベアリング６を設置するための凹部１４が形成され、この凹部１４の底面には押さえプレート嵌合溝１５が形成されている。
【００３０】
ベアリング保持構造７−２は、略円筒状のスリーブ７１と、筒状の押さえプレート７７とから構成されている。スリーブ７１の筒部７２は、内周面にベアリング６が圧入されるベアリング圧入部７４を有する。押さえプレート７７は、一端側の外周面がスリーブ７１の筒部７２に圧入されて保持される。他端側は、筒部７２の開口端部から下側ハウジング１３側に突出し、その突出した部分がハウジング圧入部７３を成す。このハウジング圧入部７３の外周面を下側ハウジング１３の押さえプレート嵌合溝１５に軽圧入することにより、下側ハウジング１３に対してベアリング６を位置決めする。実施の形態２では、上記実施の形態１のようにスリーブ７１の外周面を上側ハウジング１１に圧入固定して位置決めする必要がないので（つまり、挿入または中間ばめでも構わないので）、ベアリング６に圧縮荷重がかからず、従って図３のようにスリーブ７１の外径Ｄ１，Ｄ２を変える必要はない。
【００３１】
なお、ベアリング保持構造７−２を、排気ガス循環バルブなどの振動および熱履歴環境下で使用する場合、上記実施の形態１と同様に、スリーブ７１および押さえプレート７７の材質にステンレス鋼材（ＳＵＳ）または鉄系材を用いる。
【００３２】
次に、ベアリング保持構造７−２の組立手順を説明する。
先ず、スリーブ７１の内周面（ベアリング圧入部７４）へベアリング６を圧入し、さらに、スリーブ７１から軸方向に飛び出す高さをもつ押さえプレート７７の一端部を圧入する。これで、Ｓｕｂ−Ａｓｓｙ部品としてのベアリング保持構造７−２が組み立て完了である。
続いて、ベアリング保持構造７−２をバタフライバルブに組み込む際は、スリーブ７１から飛び出している押さえプレート７７のハウジング圧入部７３を、下側ハウジング１３の押さえプレート嵌合溝１５へ軽圧入する。あとは上記実施の形態１と同様に、複数のネジ７８を用いて、ネジ留め部７６を下側ハウジング１３にネジ留めすることにより、高い保持力を確保する。
【００３３】
以上より、実施の形態２によれば、ベアリング保持構造７−２は、内周面にベアリング６が圧入される筒部７２および当該筒部７２の一端側において内側に突出してベアリング６の抜けを防止する抜け止め部７５から成るスリーブ７１と、外周面の一端側は下側ハウジング１３の押さえプレート嵌合溝１５に圧入するハウジング圧入部７３を成し、当該外周面の他端側はスリーブ７１の抜け止め部７５とは反対側の開口端部に圧入してベアリング６の抜けを防止する押さえプレート７７とを有する構成にした。このため、スリーブ７１の内周面にベアリング６を圧入して保持することで、高い保持力が得られる。また、このスリーブ７１の内周面に押さえプレート７７の一端側を圧入し、他端側を下側ハウジング１３へ圧入することで、ベアリング６の位置決めを行うことができる。さらに、スリーブ７１および押さえプレート７７の下側ハウジング１３への取り付けを一方向から行うので、ベアリング６の軸方向の片側が閉鎖された形状のハウジングに採用できる。
【００３４】
なお、本発明はその発明の範囲内において、各実施の形態の自由な組み合わせ、あるいは各実施の形態の任意の構成要素の変形、もしくは各実施の形態において任意の構成要素の省略が可能である。
【産業上の利用可能性】
【００３５】
以上のように、この発明に係るベアリング保持構造は、振動および熱履歴環境下においても高い保持力を確保することが可能なため、バタフライ式の排気ガス循環バルブなどに用いるのに適している。
もちろん、排気ガス循環バルブに限らず、流量調整バルブ、スロットルバルブなどに用いてもよい。
【符号の説明】
【００３６】
１  ハウジング、２  流体通路、３  アクチュエータ、４  弁体、５  支持軸、６  ベアリング、７，７−１，７−２  ベアリング保持構造、８  プレート、９  パイプ、１１  上側ハウジング、１２，１４  凹部、１３  下側ハウジング、１５  押さえプレート嵌合溝、６１  内輪、６２  外輪、６３  転動体、７１  スリーブ、７２  筒部、７３  ハウジング圧入部、７４  ベアリング圧入部、７５  抜け止め部、７６  ネジ留め部、７７  押さえプレート、７８  ネジ。
【図１】
0005985075.tif 000002
【図２】
0005985075.tif 000003
【図３】
0005985075.tif 000004
【図４】
0005985075.tif 000005
【図５】
0005985075.tif 000006
【図６】
0005985075.tif 000007
【図７】
0005985075.tif 000008
【図８】
0005985075.tif 000009
【図９】
0005985075.tif 000010