(57)【要約】      （修正有）【課題】弁体の弁軸との取付部に設けられたクリアランスからの漏洩を防止する。【解決手段】弁箱１０内に架設された弁軸２０と、弁軸２０に固定された弁体３０とを有するバタフライ弁７において、弁軸２０の取付部２１に面取り部２２を形成し、面取り部２２に取付面２３と一対のシール部２４、２４とを形成し、一対のシール部２４、２４は取付面２３の中心に対し点対称形に配置する。弁体３０は直径が一対のシール部２４、２４の先端の間隔よりも若干小さい円板形状に形成し、弁体３０外周には一対の突起３１、３１を１８０度離れた位置に突設する。一対の突起３１、３１の側面は一対のシール部２４、２４の側面に接触させることにより、取付部２１と弁体３０との間のクリアランスを遮断できるので、全閉時に、流入路側の排気ガスが流出路側に漏洩するのを防止し、漏洩によるＥＧＲ装置の制御精度の低下を未然に防止できる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
弁軸の中間部に設けられた取付部に弁体が固定されているバタフライ弁において、
前記取付部には一対のシール部が形成されており、前記弁体の外周には一対の突起が突設されており、前記一対の突起の側面が前記一対のシール部の側面にそれぞれ接触されていることを特徴とするバタフライ弁。
【請求項２】
前記一対のシール部は前記取付部の中心に対して点対称形に配置されていることを特徴とする請求項１に記載のバタフライ弁。
【請求項３】
前記一対のシール部および前記一対の突起が前記取付部の中心線に対して線対称形に配置されていることを特徴とする請求項１に記載のバタフライ弁。
【請求項４】
前記一対のシール部はストレート形状に形成されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のバタフライ弁。
【請求項５】
前記弁軸は、固定部材が一体に形成されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のバタフライ弁。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バタフライ弁に関する。
例えば、自動車用ディーゼルエンジンの排気ガス再循環装置に利用して有効なものに関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車用ディーゼルエンジンの排気ガス成分、特に、ＮＯｘを低減する方法の一つとしてＥＧＲ（Ｅｘｈａｕｓｔ  Ｇａｓ  Ｒｅｃｉｒｃｕｌａｔｉｏｎ）法がある。
このＥＧＲ法は、排気ガス再循環バルブ（Ｅｘｈａｕｓｔ  Ｇａｓ  Ｒｅｃｉｒｃｕｌａｔｉｏｎ  Ｖａｌｖｅ、以下、ＥＧＲバルブという）をエンジンの排気通路と吸気通路との間のＥＧＲ路（以下、ＥＧＲ管という）に介設し、ＥＧＲバルブによってエンジンの排気ガスの一部を吸気系に戻してやり、新しい空気（吸入空気）と混ぜて燃焼室に送り込むことにより、燃焼室内に吸入された空気の過剰な酸素濃度を下げ、かつ、燃焼熱を奪う分だけ燃焼温度を下げてＮＯｘの生成を抑制する方法、である。
【０００３】
ＥＧＲ法を実施する排気ガス再循環装置（以下、ＥＧＲ装置という）のＥＧＲバルブとしては、バタフライ弁を使用したものがある。例えば、特許文献１参照。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−２７８３５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、バタフライ弁が使用されたＥＧＲバルブにおいては、全閉時に、排気ガスが弁体の弁軸との取付部に設けられたクリアランスから漏洩するために、ＥＧＲ装置の制御精度が低下するという問題点があった。
【０００６】
本発明の目的は、弁体の弁軸との取付部に設けられたクリアランスからの漏洩を防止することができるバタフライ弁を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記した課題を解決するための手段のうち代表的なものは、次の通りである。
弁軸の中間部に設けられた取付部に弁体が固定されているバタフライ弁において、
前記取付部には一対のシール部が形成されており、前記弁体の外周には一対の突起が突設されており、前記一対の突起の側面が前記一対のシール部の側面にそれぞれ接触されていることを特徴とするバタフライ弁。
【発明の効果】
【０００８】
前記したバタフライ弁によれば、弁体の弁軸との取付部に設けられたクリアランスからの漏洩を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の第一実施形態であるバタフライ弁を使用したＥＧＲ装置を示す模式図である。
【図２】そのバタフライ弁を示しており、（ａ）は正面断面図、（ｂ）は（ａ）のｂ−ｂ線に沿う断面図である。
【図３】バタフライ弁の主要部を示す分解斜視図である。
【図４】弁軸の製造方法を示す各斜視図である。
【図５】本発明の第二実施形態であるバタフライ弁の主要部を示す分解斜視図である。
【図６】本発明の第三実施形態であるバタフライ弁の弁軸を示す斜視図である。
【図７】本発明の第四実施形態であるバタフライ弁の弁軸を示しており、（ａ）は斜視図、（ｂ）は（ａ）のｂ矢視図、（ｃ）は（ｂ）のｃ−ｃ線に沿う断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の一実施の形態を図面に即して説明する。
【００１１】
図１〜図４は本発明の第一実施形態を示している。
本実施の形態において、本発明に係るバタフライ弁は、大型トラックに搭載されるディーゼルエンジンの排気ガスを再循環させるＥＧＲ装置のＥＧＲバルブに使用されている。
【００１２】
図１に示されているように、ＥＧＲバルブとしてのバタフライ弁７は、大型トラックに使用されるディーゼルエンジン１の吸気通路２と排気通路３とを連結するＥＧＲ管４と吸気通路２との接続部に介設されている。吸気通路２と排気通路３との間には可変容量形のターボチャージャ５が介設されている。ターボチャージャ５はマフラ（図示せず）に至る排気通路３を流れる排気によってタービン５ａが回転駆動され、コンプレッサ５ｂによって新鮮な空気をエアクリーナ（図示せず）から吸い込んでインタクーラ６に送り込む。バタフライ弁７からなるＥＧＲバルブは、インタクーラ６に送り込まれた新鮮な空気にＥＧＲ管４からの排気ガスを混合させて、ディーゼルエンジン１のシリンダ１ａに接続された吸気マニホールド１ｂに供給する。
【００１３】
図２に示されているように、バタフライ弁７は弁箱１０を備えている。弁箱１０はアルミニウム、鋳鉄、構造用鋼、ステンレス鋼等が使用されて円筒形状に形成されている。
弁箱１０には、ＥＧＲ管４に取り込まれたＥＧＲガスが流入する流入口１１と、ＥＧＲガスが流出する流出口１２と、流入口１１に連続した流入路１３と、流出口１２に連続した流出路１４と、が形成されている。流入路１３および流出路１４は同一口径の円形孔形状にそれぞれ形成されている。流入路１３の流入口１１と反対側端部には、流入側弁座１５が流入路１３と同一口径に形成されており、流出路１４の流出口１２と反対側端部には、流出側弁座１６が流出路１４と同一口径に形成されている。流入側弁座１５と流出側弁座１６とは、弁体３０の厚さの分だけ軸方向にずれている。
【００１４】
弁箱１０の中心線上には弁軸２０が中心線と直交するように架設されており、弁軸２０の両端部は弁箱１０に形成された軸受部１７、１７によって回転自在に支持されている。弁軸２０の一端部は弁箱１０の外部に突出しており、突出端部には弁軸２０を９０度往復回動させるアクチュエータが連結される。
【００１５】
図３および図４に示されているように、弁軸２０の中間部には取付部２１が形成されており、取付部２１には円形平板形状に形成された弁体３０が締結されている。
ここで、取付部２１の詳細を、図４に即して説明する。
図４（ａ）に示されているように、弁軸２０はアルミニウム、鋳鉄、構造用鋼、ステンレス鋼等が使用されて円柱形状に形成されており、弁軸２０の中間部の片面には面取り部２２がエンドミル等を使用した切削加工によって一定幅および一体深さに形成される。面取り部２２は軸方向の幅が弁体３０の直径よりも大きく、深さが弁軸２０の直径の１／４程度に形成される。
図４（ｂ）に示されているように、面取り部２２には取付面２３と一対のシール部２４、２４とが、エンドミル等を使用した切削加工によって同時に形成される。取付面２３は深さが弁体３０の厚さと略等しく形成される。一対のシール部２４、２４はそれぞれ略二等辺三角形の平板形状に形成されており、取付面２３の中心に対して点（回転）対称形に配置されている。一対のシール部２４、２４は先端の間隔Ｗ24が弁体３０の直径Ｄ（図３参照）よりも若干大きくなるように設計されている。
図４（ｃ）に示されているように、取付面２３の中心線上には、一対の雌ねじ孔２５、２５が対称形に配置されて穿設される。
【００１６】
弁体３０は直径Ｄが一対のシール部２４、２４の先端の間隔Ｗ24よりも若干小さい円板形状に形成されており、弁体３０の外周には半円形平板形状の突起３１が一対、１８０度離れた位置にそれぞれ配置されて径方向外向きに突設されている。一対の突起３１、３１は先端の間隔Ｗ31が一対のシール部２４、２４の先端の間隔Ｗ24よりも若干大きく形成されており、一対の突起３１、３１の外周の一部が一対のシール部２４、２４の外周の一部に接触するように設定されている。
弁体３０の中間部には一対の挿通孔３２、３２が一対の突起３１、３１に対応する位置に配置されて、厚さ方向に貫通するようにそれぞれ穿設されている。挿通孔３２の内径は雌ねじ孔２５の内径よりも若干大きく設定されている。
弁体３０は弁軸２０と熱膨張係数が均等の材料が使用されてプレス加工によって成形される。一対の突起３１、３１は弁体３０のプレス加工時に形成される。
【００１７】
弁軸２０の取付部２１に取り付けられる際に、弁体３０は中心が取付面２３の中心に整合されるとともに、一対の突起３１、３１が一対のシール部２４、２４に同一回転方向位置になるように配置され、続いて、弁体３０が取付面２３に対して水平回転されることにより、図２（ｂ）に示されているように、一対の突起３１、３１の側面が一対のシール部２４、２４の側面にそれぞれ接触される。
次いで、図２（ａ）および図３に示されているように、面取り部２２に対応した形状の固定部材２６が面取り部２２に取り付けられて、続いて、固定部材２６に穿設された一対の挿通孔２７、２７および弁体３０の一対の挿通孔３２、３２に一対のボルト２８、２８がそれぞれ挿通されて、雌ねじ孔２５、２５にねじ込まれることにより、弁体３０が弁軸２０の取付部２１に締結される。
【００１８】
ＥＧＲ装置におけるバタフライ弁７の作用および効果を説明する。
例えば、ＮＯｘの生成を抑制する必要がない場合には、ＥＧＲバルブとしてのバタフライ弁７は、図２に示されているように全閉される。すなわち、図２において、弁体３０は上側半分の流出口１２側端面が流入側弁座１５に当接し、下側半分の流入口１１側端面が流出側弁座１６に当接することにより、流入路１３と流出路１４との連通を遮断する。
【００１９】
この全閉状態において、弁軸２０の取付部２１に一対のシール部２４、２４が設けられておらず、弁体３０の側面に一対の突起３１、３１が設けられていない従来例の場合には、流入路１３側の排気ガスが流出路１４側に、取付部２１と弁体３０との間のクリアランスを通じて漏洩してしまうために、ＥＧＲ装置の制御精度が低下してしまう。
【００２０】
しかし、本実施形態においては、弁軸２０の取付部２１に一対のシール部２４、２４が設けられているとともに、弁体３０の側面に一対の突起３１、３１が設けられており、一対の突起３１、３１の側面が一対のシール部２４、２４の側面にそれぞれ接触されているので、流入路１３側の排気ガスが流出路１４側に、取付部２１と弁体３０との間のクリアランスを通じて漏洩してしまうのを防止することができる。したがって、全閉時に、流入路１３側の排気ガスが流出路１４側に漏洩してしまう現象によるＥＧＲ装置の制御精度の低下を未然に防止することができる。
【００２１】
図５は本発明の第二実施形態であるバタフライ弁の主要部を示す分解斜視図である。
本実施形態が第一実施形態と異なる点は、一対のシール部２４Ａ、２４Ａおよび一対の突起３１Ａ、３１Ａが取付面２３の中心線に対して線対称形に配置されており、弁軸２０の取付部２１に取り付けられる際に、弁体３０は取付面２３に片側から水平に挿入されることにより、一対の突起３１Ａ、３１Ａの側面が一対のシール部２４Ａ、２４Ａの側面に同一方向からそれぞれ接触される点である。
本実施形態においても、一対の突起３１Ａ、３１Ａが一対のシール部２４Ａ、２４Ａに接触することにより、取付部２１と弁体３０との間のクリアランスを遮断することができるので、全閉時に、流入路１３側の排気ガスが流出路１４側に漏洩してしまうのを防止することができる。したがって、全閉時に、流入路１３側の排気ガスが流出路１４側に漏洩してしまう現象によるＥＧＲ装置の制御精度の低下を未然に防止することができる。
【００２２】
図６は本発明の第三実施形態であるバタフライ弁の弁軸を示す斜視図である。
本実施形態に係る弁軸２０Ｂが第一実施形態に係る弁軸２０と異なる点は、一対のシール部２４Ｂ、２４Ｂが、ストレート（平坦面）形状に形成されており、一対の突起３１、３１の先端の間隔Ｗ31（図３参照）がシール部２４Ｂ、２４Ｂの間隔Ｗ24b よりも若干大きく形成されている点、である。
本実施形態においても、取付部２１に弁体３０を取り付けた後、一対の突起３１、３１が一対のシール部２４Ｂ、２４Ｂに接触することにより、取付部２１と弁体３０との間のクリアランスを遮断することができるので、全閉時に、流入路１３側の排気ガスが流出路１４側に漏洩してしまうのを防止することができる。したがって、全閉時に、流入路１３側の排気ガスが流出路１４側に漏洩してしまう現象によるＥＧＲ装置の制御精度の低下を未然に防止することができる。また、本実施形態においては、弁軸の加工を簡素化できる。
また、本実施形態における弁軸２０Ｂは第二実施形態にも適用することができることは言うまでもない。
【００２３】
図７は本発明の第四実施形態であるバタフライ弁の弁軸を示しており、（ａ）は斜視図、（ｂ）は（ａ）のｂ矢視図、（ｃ）は（ｂ）のｃ−ｃ線に沿う断面図である。
本実施形態に係る弁軸２０Ｃが第一実施形態に係る弁軸２０と異なる点は、弁軸２０Ｃと固定部材２６Ｃが一体に形成されており、弁体３０が弁軸２０Ｃの取付部２１に取り付けられる際に、弁体３０は取付部２１に片方の突起３１側から水平に挿入された後に、弁体３０の中心が取付面２３の中心に整合されるとともに、一対の突起３１、３１が一対のシール部２４、２４に同一回転方向位置になるように配置され、続いて、弁体３０が取付面２３に対して水平回転されることにより、一対の突起３１、３１の側面が一対のシール部２４、２４の側面にそれぞれ接触されるように構成されている点、である。
本実施形態においても、取付部２１に弁体３０を取り付けた後に、一対の突起３１、３１が一対のシール部２４、２４に接触することにより、取付部２１と弁体３０との間のクリアランスを遮断することができるので、全閉時に、流入路１３側の排気ガスが流出路１４側に漏洩してしまうのを防止することができる。したがって、全閉時に、流入路１３側の排気ガスが流出路１４側に漏洩してしまう現象によるＥＧＲ装置の制御精度の低下を未然に防止することができる。また、本実施形態においては、部品点数を削減することができる。
また、本実施形態における弁軸２０Ｃは第二実施形態にも適用することができることは言うまでもない。本実施形態のシール部２４、２４はストレート（中担面）形状であっても良い。
【００２４】
なお、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々に変更が可能であることはいうまでもない。
【００２５】
例えば、一対のシール部は切削加工によって形成するに限らず、プレス加工または成形（モールディング）によって取付面に一体的に形成してもよいし、別部品として形成して取付面に固定するように構成してもよい。
【００２６】
一対の突起は弁体にプレス加工によって形成するに限らず、切削加工または成形（モールディング）によって弁体に一体的に形成してもよいし、別部品として形成して弁体に固定するように構成してもよい。
【００２７】
弁軸はロータリーアクチュエータの他、リンク機構を介してオンオフ式アクチュエータにより、往復回動させてもよい。
【符号の説明】
【００２８】
１…ディーゼルエンジン、１ａ…シリンダ、１ｂ…吸気マニホールド、２…吸気通路、３…排気通路、４…ＥＧＲ管、５…ターボチャージャ、５ａ…タービン、５ｂ…コンプレッサ、６…インタクーラ、７…バタフライ弁（ＥＧＲバルブ）、
１０…弁箱、１１…流入口、１２…流出口、１３…流入路、１４…流出路、１５…流入側弁座、１６…流出側弁座、１７…軸受部、
２０…弁軸、２１…取付部、２２…面取り部、２３…取付面、２４…シール部、２５…雌ねじ孔、２６…固定部材、２７…挿通孔、２８…ボルト、
３０…弁体、３１…突起、３２…挿通孔、
２４Ａ…シール部、３１Ａ…突起、
２０Ｂ…弁軸、２４Ｂ…シール部、
２０Ｃ…弁軸、２１Ｃ…取付部、２６Ｃ…固定部材。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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