(57)【要約】【解決手段】  円筒状の軸受６をハウジング２の貫通孔２ｂに圧入固定し、また軸受６によって軸支される弁軸４の先端には弁体３を保持する弁体保持部５が設けられている。  上記軸受６と弁体保持部５との間にシール手段としての第１、第２シールリング１１、１２を設け、このうち第２シールリング１２の内周面の径は、弁軸４と弁体保持部５との間に形成されたＲ形状Ｒに干渉しないようになっている。【効果】  Ｒ形状Ｒを除去する工程を設けなくとも、高いシール性能を得ることができる。【選択図】  図２
2008249087.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガスの流通するガス通路と該ガス通路と交差する方向に穿設された貫通孔とが形成されたハウジングと、上記貫通孔に設けられた軸受と、上記軸受によって回転自在に軸支された弁軸と、該弁軸におけるガス通路側の端部に設けられて該弁軸よりも大径に形成された弁体保持部と、上記弁体保持部に連結されて上記ガス通路を開閉する弁体と、上記軸受のガス通路側の端部と上記弁体保持部の軸受側の端部との間で狭持されてこれらをシールするシール手段とを備えたバタフライ弁において、
上記弁軸と弁体保持部との境界に形成された段差部にはＲ形状が形成され、
上記シール手段を、上記軸受のガス通路側の端部に当接して該当接部をシールする少なくとも１枚の第１シールリングと、弁体保持部の軸受側の端部に当接して該当接部をシールする第２シールリングとから構成するとともに、これら第１シールリングと第２シールリングとを当接させて該当接部をシールさせ、
また上記第２シールリングの内周面と上記Ｒ形状とが干渉しないようにし、かつ第２シールリングの厚さを、上記第１シールリングの内周面と上記Ｒ形状とが干渉しないような厚さとしたことを特徴とするバタフライ弁。
【請求項２】
上記軸受は上記ハウジングの貫通孔に圧入されて、軸受の外周面と貫通孔の内周面との間をシールし、
上記第１、第２シールリングの外周面の径を上記貫通孔の径よりも小径とすることを特徴とする請求項１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し、詳しくはハウジングに形成した貫通孔に設けられた軸受と、該軸受に回転自在に軸支された弁軸と、該弁軸の端部に設けられて該弁軸よりも大径に形成された弁体保持部と、上記軸受のガス通路側の端部と上記弁体保持部の軸受側の端部との間で狭持されてこれらをシールするシール手段とを備えたバタフライ弁に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ガスの流通するガス通路と該ガス通路と交差する方向に穿設された貫通孔とが形成されたハウジングと、上記貫通孔に設けられた軸受と、上記軸受によって回転自在に軸支された弁軸と、該弁軸におけるガス通路側の端部に設けられて該弁軸よりも大径に形成された弁体保持部と、上記弁体保持部に連結されて上記ガス通路を開閉する弁体と、上記軸受のガス通路側の端部と上記弁体保持部の軸受側の端部との間で狭持されてこれらをシールするシールリングとを備えたバタフライ弁が知られている。（特許文献１）
この特許文献１に記載されたバタフライ弁によれば、上記ガス通路内を流通する排気ガスの圧力によって弁体、弁体保持部、弁軸が一体的に軸受側に付勢されることで、軸受と弁体保持部との間で上記シールリングを狭持し、貫通孔から排気ガスが漏れるのを防止するようになっている。
【特許文献１】特開２００４−３５３６９５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ここで、上記弁軸と弁体保持部とが一体に製造され、この弁軸と弁体保持部との境界に形成される段差部には、強度維持や加工工程の簡略化のため、Ｒ形状が形成されている場合がある。
このようなＲ形状が形成されている場合、軸受と弁体保持部との間で上記シールリングを狭持すると、シールリングの内周面が上記Ｒ形状に干渉して変形したり傾いたりしてしまい、シール性能が低下してしまうという問題があった。
このような問題に鑑み、本発明は軸受と弁体保持部との間でシール手段を狭持した際に、高いシール性能を得ることの可能なバタフライ弁を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
すなわち、請求項１に記載のバタフライ弁は、ガスの流通するガス通路と該ガス通路と交差する方向に穿設された貫通孔とが形成されたハウジングと、上記貫通孔に設けられた軸受と、上記軸受によって回転自在に軸支された弁軸と、該弁軸におけるガス通路側の端部に設けられて該弁軸よりも大径に形成された弁体保持部と、上記弁体保持部に連結されて上記ガス通路を開閉する弁体と、上記軸受のガス通路側の端部と上記弁体保持部の軸受側の端部との間で狭持されてこれらをシールするシール手段とを備えたバタフライ弁において、
上記弁軸と弁体保持部との境界に形成された段差部にはＲ形状が形成され、
上記シール手段を、上記軸受のガス通路側の端部に当接して該当接部をシールする少なくとも１枚の第１シールリングと、弁体保持部の軸受側の端部に当接して該当接部をシールする第２シールリングとから構成するとともに、これら第１シールリングと第２シールリングとを当接させて該当接部をシールさせ、
また上記第２シールリングの内周面と上記Ｒ形状とが干渉しないようにし、かつ第２シールリングの厚さを、上記第１シールリングの内周面と上記Ｒ形状とが干渉しないような厚さとしたことを特徴としている。
【発明の効果】
【０００５】
本発明によれば、上記第２シールリングを設けることにより、第１、第２シールリングを軸受と弁体保持部との間で狭持しても、第１シールリングが上記Ｒ形状に干渉して変形したり傾いたりすることはないため、上記Ｒ形状を除去する工程を設けなくとも、高いシール性能を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
以下図示実施例について本発明を説明すると、図１は排気ブレーキ装置に用いるバタフライ弁１を示し、当該バタフライ弁１は図示しない排気管の途中に配置されている。そしてこのバタフライ弁１により排気管を開閉することで、従来公知の排気ブレーキ作用を得ることができる。
上記バタフライ弁１は、上記排気管の途中に設けられたハウジング２と、このハウジング２内に配置した円板状の弁体３と、ハウジング２に軸支されて上記弁体３を開閉させる弁軸４とを備えている。
上記弁軸４の外方側の端部は図示しないアクチュエータに連結され、内方側の端部には上記弁体３を保持する弁体保持部５が形成されている。そして上記アクチュエータにより弁軸４および弁体保持部５を介して弁体３を回転させることにより、排気管の開閉を行うようになっている。
【０００７】
ハウジング２には、上記弁体３を収納するガス通路２ａと、上記ガス通路２ａに直交して穿設されると共に上記弁軸４を軸支する貫通孔２ｂとが形成されており、このうち上記ガス通路２ａは上記排気管に接続されている。
上記貫通孔２ｂには上記弁軸４を回転可能に軸支する軸受６が圧入固定されており、この軸受６のガス通路２ａ側の端面は上記ガス通路２ａに開口する貫通孔２ｂの開口部よりも若干アクチュエータ側に位置するようになっている。
そして軸受６を貫通孔２ｂに圧入固定することで、軸受６の外周面と貫通孔２ｂの内周面との間を気密を保った状態でシールするようになっている。
【０００８】
上記弁軸４は上記軸受６によって回転自在に軸支され、このため軸受６の内周面と弁軸４の外周面との間には微小な間隔が形成されている。
上記弁軸４と弁体保持部５とは一体的に製造され、また弁体保持部５の外径は上記弁軸４の外径よりも大径に製造されており、これらの境界には段差部が形成されている。
そして上記段差部には断面円弧状のＲ形状Ｒが形成されており、このＲ形状Ｒは、上記弁軸４および弁体保持部５を一体的に製造する際に使用するエンドミル等の工具の先端形状によって形成されるものとなっている。
このＲ形状Ｒを小さくするには、先端Ｒの小さな工具を使用するなどの必要があるため、加工時間が長くなったり、工具交換等の加工工程が増大するといった問題があった。
【０００９】
そして、本実施例のバタフライ弁１には、ガス通路２ａ内を流通する排気ガスが貫通孔２ｂより流出するのを防止するため、上記軸受６と上記弁体保持部５との間に以下のシール手段を設けている。
このシール手段は、２枚のステンレス製の第１、第２シールリング１１、１２から構成されている。なお、上記シール手段１１としては、ステンレスを窒化処理したもの、あるいは、アルミ青銅合金を用いても良い。
第１シールリング１１は上記軸受６側に設けられており、その外周面の径は上記貫通孔２ｂよりも小径で、内周面の径は上記弁軸４の外周面と略同径となっている。このため、この第１シールリング１１の内周面と弁軸４の外周面とによってシールが行われるようになっている。
第２シールリング１２は上記弁体保持部５側に設けられており、その外周面の径は上記貫通孔２ｂよりも小径で、内周面の径は上記Ｒ形状Ｒに干渉しないような径になっている。
具体的には、第２シールリング１２の内周面の径は、上記Ｒ形状Ｒにおける弁体保持部５側の終端部の径よりも大径となっている。
さらに、第２シールリング１２の厚さは、上記第１シールリングの内周面と上記Ｒ形状Ｒとが干渉しないような厚さとなっており、具体的には第１、第２シールリング１１、１２が狭持された際に、上記Ｒ形状Ｒの弁軸４側の終端部の位置よりも第２シールリング１２の軸受６側の端面の位置が軸受６側に位置するようになっている。
【００１０】
上記構成を有するシール手段により、以下のようなシール効果を得ることができる。
ガス通路２ａ内を流通する排気ガスによって弁軸４がガス通路２ａの外周側に付勢されると、上記弁体保持部５の軸受６側の端面と軸受６のガス通路２ａ側の端面との間で上記第１、第２シールリング１１、１２が狭持される。
これにより上記軸受６のガス通路２ａ側の端部と第１シールリング１１との間でシールされ、弁体保持部５の軸受６側の端部と第２シールリング１２との間でシールされ、さらに第１シールリング１１と第２シールリング１２との間でシールされている。
また上記軸受６の外周面と貫通孔２ｂの内周面との間でシールされ、さらに第１シールリング１１の内周面と弁軸４の外周面との間でシールされていることから、ガス通路２ａと貫通孔２ｂとはこれら軸受６および第１、第２シールリング１１、１２によってシールされており、ガス通路２ａから排気ガスが貫通孔２ｂを介して漏出するのを防止することができる。
また、弁体保持部５の軸受６側の端面と軸受６のガス通路２ａ側の端面との間で上記第１、第２シールリング１１、１２を狭持した際、上記第２シールリング１２によって上記Ｒ形状Ｒと第１シールリング１１とが干渉することはないので、第１シールリング１１の変形や傾きによるシール不良が発生しないようになっている。
さらに、上記貫通孔２ｂの内周面と第１、第２シールリング１１、１２の外周面との間には空間が形成されているため、この空間にガス通路２ａを流れる排気ガス中の煤などが詰まっても、第１、第２シールリング１１、１２がこの煤によって貫通孔２ｂに固着せず、第１、第２シールリング１１、１２によるシール性能を長期間にわたって維持することができる。
なお、第２シールリング１２の内周面および外周面はいずれも弁軸４または貫通孔２ｂに接していないが、第２シールリング１２の内周面が上記Ｒ形状Ｒの弁体保持部５側終端部の径方向外周側近傍に位置しているので、実際には第２シールリング１２はほとんど第１シールリング１１に対して搖動することはなく、シール性能を維持することができる。
【００１１】
図３は、本実施例のバタフライ弁１と、上記特許文献１に示した従来のバタフライ弁１について、排気ガスが貫通孔２ｂを介して外部へ洩れる洩れ量を検出する実験結果を示したものである。
この実験においては、排気ガスとしてガス通路２ａ内に１００ＫＰａの排気ガスを流通させて、貫通孔２ｂから排出される排気ガスの洩れ量を検出したものである。
また、この実験で使用する弁軸４および弁体保持部５とは同一の形状を有している。すなわち、弁軸４と弁体保持部５との間には同一半径のＲ形状Ｒが形成されたものを使用している。
そして実験結果に示すように、従来品のバタフライ弁における排気ガスの洩れ量に対して、本実施例のバタフライ弁１における排気ガスの漏れ量は半分以下となっており、良好なシール性を備えていることが理解できる。
なお、上記特許文献１の図４に記載されている実験結果（漏れ量：０．５〜４Ｌ／ｍｉｎ）を得るには、弁軸４と弁体保持部５との間に形成されているＲ形状Ｒを極力小さくする加工が必要となる。
【００１２】
なお、上記実施例は、本発明を排気ブレーキ装置のバタフライ弁１に適用した場合を説明したが、上記本実施例のバタフライ弁１は、排気ガス再循環装置（ＥＧＲ）の流量制御弁や、排気絞り弁、排気切替弁などにも用いることが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本実施例にかかるバタフライ弁についての断面図
【図２】上記バタフライ弁におけるシール手段近傍の拡大断面図。
【図３】本実施例と従来品とについて、排気ガスの洩れ量を検出した実験結果を示す図。
【符号の説明】
【００１４】
１  バタフライ弁                  ２  ハウジング
２ａ  ガス通路                    ２ｂ  貫通孔
３  弁体                          ４  弁軸
５  弁体保持部                    ６  軸受
１１  第１シールリング            １２  第２シールリング
【図１】
2008249087.tif 000003
【図２】
2008249087.tif 000004
【図３】
2008249087.tif 000005