(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも一端側が排気管から露出するように排気管に貫通して設けられ、当該排気管内のバルブ本体を開閉するために正逆方向へ回転されるシャフトと、
前記シャフトの排気管からの露出部の周囲に、前記シャフトを回転付勢するように配設されたばねと、
前記露出部と前記ばねとの間に挿通され、前記シャフトの排気管貫通部を通じて漏出する排気ガスの漏出箇所を内包するように基端部が接続される一方、先端部が大気に開放された漏出ガス案内筒と、
前記排気管から前記ばねへの放射熱を遮るように、前記排気管と前記ばねとの間に設けられたシールドと、
を備え、
前記シャフトの前記露出部および前記漏出ガス案内筒は、水没時に、前記漏出ガス案内筒内に空気溜りが形成されるように、前記排気管側から下方ないし斜め下方に向かって延出されていることを特徴とする排気系バルブ。
【請求項２】
前記シールドは、水没時に、その内部に空気溜りを形成するように、下方ないし斜め下方に開口した容器体であることを特徴とする請求項１に記載の排気系バルブ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関等の排気系に設けられる排気系バルブに関する。特に、排気系バルブのシャフトを回転付勢するばねが排気ガスの熱の影響によって、高温に加熱されることを防止する排気系バルブに関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関等の排気系に、排気ガスの流路切換え、排気ガスの流量制御などを目的として、排気系バルブが設けられることがある。
【０００３】
特許文献１〜４に開示されている排気系バルブは、排気管を貫通して設けられたシャフトに、バルブ本体（弁体）が固定されてなるものである。シャフトが正逆方向へ回転されることによりバルブ本体が排気管の管路の開閉ないし開度調整を行う構造になっている。何れの特許文献に開示されているシャフトもコイルばね（ねじりコイルばね）によって、バルブ本体が開放又は閉鎖される方向へ、回転付勢されている。
【０００４】
特許文献１に開示されている排気系バルブでは、排気管を貫通して設けられたシャフトに、互いに直角に配された２枚の薄板からなるバルブ本体が固定されている。この排気系バルブのシャフトを回転付勢するコイルばねは、当該シャフトの一端部に係合されている。
【０００５】
排気管内を流れる排気ガスは概ね排気管の管路に沿って流れるが、その一部は、排気系バルブのシャフトと、このシャフトを支持する支持筒との隙間を通り抜け、更に、支持筒と、支持筒の開口端部に嵌め込まれた筒体との隙間を通り抜けて排気管の外へ漏出する。コイルばねは、排気ガスの漏出箇所に設置されており、漏出した排気ガスが吹き当たることにより、高温に加熱される。また、上記コイルばねは、排気ガスの熱によって高温になった排気管からの放射熱によっても高温に加熱される。
【０００６】
特許文献２に開示されている排気系バルブは、２本の排気管を連通する連通管を貫通して設けられたシャフトに、バルブ本体が固定されてなるものである。この排気系バルブのシャフトを回転付勢するコイルばねは、当該シャフトの上端部に係合されている。
【０００７】
シャフトの連通管を貫通する部位には、シャフトと、このシャフトの連通管貫通部との隙間の気密性を確保するために、カバーが設けられている。しかし、このカバーは単に上記隙間を蓋するだけの構造で、十分に排気ガスの漏出を防止できないため、連通管内を流れる排気ガスの一部は、シャフトと、シャフトの連通管貫通部との間の隙間を通り抜ける。さらにはシャフトと上記カバーとの隙間を通り抜けて連通管の外へ漏出する。コイルばねは、排気ガスの漏出箇所に設置されており、漏出した排気ガスが吹き当たることにより、高温に加熱される。また、コイルばねは、排気ガスの熱によって高温になった連通管からの放射熱によっても高温に加熱される。
【０００８】
特許文献３に開示されている排気系バルブは、排気管を貫通して配置されたシャフトに、バルブ本体が固定されてなるものである。この排気管は、冷媒を介して排気ガスの熱を回収する排気熱回収装置の一部を構成している。排気管は、内管、中管、外管の３重構造であり、上記バルブ本体は、中管を開閉するように配設されている。この排気系バルブのシャフトの上端部にも、シャフトを回転付勢するコイルばねが係合されている。
【０００９】
外管内を流れる排気ガスは概ねその管路に沿って流れるが、その排気ガスの一部は、シャフトと、シャフトの外管貫通部との隙間から漏出する。コイルばねは、排気ガスの漏出箇所に設置されており、漏出した排気ガスが吹き当たることにより高温に加熱される。また、コイルばねは、排気ガスの熱によって高温になった外管に接触しているため、外管からの熱伝導によっても、高温に加熱される。さらに、コイルばねは、排気ガスの熱によって高温になったシャフトからの放射熱によっても高温に加熱される。
【００１０】
特許文献４に開示されている排気系バルブも、排気管を貫通して設けられたシャフトに、バルブ本体が固定されてなり、そのシャフトの上端部に、当該シャフトを回転付勢するコイルばねが係合されている。
【００１１】
この排気系バルブでは、排気管とコイルばねとの間において、ガス漏れ防止構造が装備されている。このガス漏れ防止構造は、シャフト周りに円筒状ケースが配設され、円筒状ケース内のシャフトにリング状の合金板が挿通されて構成されている。円筒状ケース内の合金板は、シャフトと、シャフトの排気管貫通部との隙間から漏出する排気ガスを円筒状ケース内に封止するので、排気ガスが漏出して直接コイルばねに当たることは考え難い。
【特許文献１】特開平６−８８５１５
【特許文献２】特開平１０−２７４０４３
【特許文献３】特開平９−７６７３９
【特許文献４】特開平７−２５９５８６
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
上記に挙げた特許文献１〜３に開示されている排気系バルブのように、シャフトを回転付勢しているばねが、排気管内を流れる排気ガスの熱の影響によって高温に加熱されると、ばねの性能が劣化し易くなり、設計上必要とされる性能が早期に満たされなくなるという問題がある。
【００１３】
排気ガスの熱の影響によるばねの性能劣化を防止するために、耐熱性に優れたニッケル合金材等の材料からなるばねが採用されることがあるが、そのようなばねは、高価であり、排気系バルブ全体の製造コストが高くつくという点で問題がある。
【００１４】
また、そのような耐熱性に優れた高価なばねを採用することで、ばねの性能劣化の進行は、ある程度抑制されるものの、長期間に亘って設計上必要とされる性能を維持するためには、定期的にばねの交換、点検等を行う必要があり、点検、メンテナンス等の負担を強いられる。
【００１５】
上記に挙げた特許文献４に開示されている排気系バルブのように、排気管とコイルばねとの間にガス漏れ防止構造が設けられているものでは、漏出した排気ガスがコイルばねに直接吹き当たるとは考え難い。しかし、上記ガス漏れ防止構造を設けるために、シャフトの長手方向に大きなスペースを確保することが必要となり、排気系バルブがシャフトの長手方向へ大型化するという問題が生じる。
【００１６】
また、上記ガス漏れ防止構造では、リング状の合金板と円筒状ケースの内面との間に高い気密性を持たせるために、それらの加工に高い精度が要求される。その結果、製造コストが高くつくという問題が生じる。
【００１７】
本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、排気系バルブのシャフトを回転付勢するばねが排気ガスの熱の影響によって高温に加熱されることを防止し、しかも、その防止を省スペース且つ安価な構造で実現することを可能とする排気系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】
【００１８】
上述の課題を解決するための手段として、本発明の排気系バルブは、以下のように構成されている。すなわち、本発明の排気系バルブは、排気管内のバルブ本体を開閉するために正逆方向へ回転されるシャフトが、少なくともその一端側が排気管から露出するように、排気管に貫通して設けられており、そのシャフトの排気管からの露出部の周囲に、当該シャフトを回転付勢するようにばねが配設されている。さらに、前記露出部と前記ばねとの間に漏出ガス案内筒が挿通され、この漏出ガス案内筒の基端部が、シャフトの排気管貫通部を通じて漏出する排気ガスの漏出箇所を内包するように、接続される一方、先端部が大気に開放されている。さらにまた、前記排気管から前記ばねへの放射熱を遮るように、前記排気管と前記ばねとの間にシールドが設けられている。また、前記シャフトの前記露出部および前記漏出ガス案内筒は、水没時に、前記漏出ガス案内筒内に空気溜りが形成されるように、前記排気管側から下方ないし斜め下方に向かって延出されている。なお、前記シールドには、前記排気管から前記ばねへの放射熱の全てを遮るものに限らず、その放射熱の一部を遮るものも含まれる。
【００１９】
かかる構成を備える排気系バルブ用ばねの遮熱構造によれば、ばねが、シャフトの排気管からの露出部の周囲に配設されていること、および、シャフトの排気管貫通部を通じて漏出する排気ガスが、漏出ガス案内筒によってばねの内周側を通じてシャフトの先端側へ案内され大気へ開放されること、からばねに排気ガスが直接吹き当たることが防止ないしは抑制される。
【００２０】
また、漏出ガス案内筒が、シャフトとばねとの間に挿通されているので、排気ガスにより加熱され高温になったシャフトの露出部からばねに向かう放射熱は、漏出ガス案内筒によってほぼ遮られる。このため、ばねがシャフトからの放射熱によって加熱されることが防止ないしは抑制される。
【００２１】
また、排気管からばねへの放射熱を遮るように、ばねと排気管との間にシールドが設けられているので、ばねが排気管からの放射熱によって加熱されることが防止ないしは抑制される。
【００２２】
また、ばねと排気管との間に設けられる部材は、大きなスペースを要しないシールドなどであるため、シャフトの長手方向への構造が大型化することなく、上記したばねの加熱の防止ないしは抑制が図られる。
【００２３】
また、本発明の排気系バルブは簡易な構造で実施できるため、上記したばねの加熱の防止ないし抑制を低コストで実現することができる。
【００２５】
また、この遮熱構造を搭載した車両底部の排気系が水溜りなどに水没したときに、漏出ガス案内筒の内部に空気溜が形成される。故に、漏出ガス案内筒内の奥部に配置されている、例えば軸受、ラビリンスなどの浸水に弱い部品などが保護される。
【００２６】
また、本発明の排気系バルブでは、上記何れかの構成において、前記シールドは、水没時に、その内部に空気溜りを形成するように、下方ないし斜め下方に開口した容器体である。
【００２７】
かかる構成を備える排気系バルブによれば、この排気系バルブを搭載した車両底部の排気系が水溜りなどに水没したときに、シールド内部に空気溜が形成される。故に、シールド内部に配置されているばね、漏出ガス案内筒内の奥部に配置されている、例えば軸受、ライビリンスなどの浸水に弱い部品などが保護される。
【発明の効果】
【００２８】
本発明の排気系バルブによれば、排気系バルブのシャフトを付勢するばねが、排気ガスの熱影響によって高温に加熱されることが防止ないしは抑制される。
【００２９】
また、ばねと排気管との間に設けられる部材は、大きなスペースを要しないシールドなどであるため、従来例に係るバルブのように、シャフトの長手方向へ構造が大型化するという問題は生じない。
【００３０】
さらに、本発明の排気系バルブは簡易な構造で実施できるため、上記したばねの加熱の防止ないし抑制を低コストで実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。図１〜図５は本発明の排気系バルブを備える排気熱回収装置１を示している。この排気熱回収装置１は、例えば自動車のエンジンなどの排気系の一部を構成するものとして設置される。図１は、排気熱回収装置１の正面図、図２は図１のＡ−Ａ断面図、図３は排気熱回収装置１の右側面図、図４は図１の縦断面図、図５は図２のＢ−Ｂ断面図である。
【００３２】
＜排気熱回収装置の説明＞
排気熱回収装置１は、内筒部２、バルブ本体（弁体）３、冷却水流路４ａ、４ｂ、熱回収排気ガス流路５ａ、５ｂ、外筒部６などで主に構成されている。内筒部２および外筒部６はいわゆる排気管である。
【００３３】
内筒部２の排気系上流側（以下単に「上流側」という。）端部には、上流側の構成部材に接続され、上流側から排気ガスが導入される排気ガス導入口２ａが形成されている。一方、内筒部２の排気系下流側（以下単に「下流側」という。）端部の開口部２ｂには、バルブ受座２ｃが形成されている。ここにバルブ本体３が嵌脱自在に嵌まり込んで内筒部２の開口部２ｂが開閉される。また、内筒部２の周側面には、内筒部２の内外空間を連通する多数の連通孔２ｄが形成されている。
【００３４】
冷却水流路４ａ、４ｂおよび熱回収排気ガス流路５ａ、５ｂは、内筒部２と外筒部６との間に形成されている。つまり、内筒部２の外周側に、中心から外径方向に向かって順に、内側熱回収排気ガス流路５ａ、内側冷却水流路４ａ、外側熱回収排気ガス流路５ｂ、および外側冷却水流路４ｂが形成されている。内側冷却水流路４ａと外側冷却水流路４ｂとは複数箇所において連通部Ｈにより冷却水が流通可能なように連通されている。
【００３５】
外筒部６は、外側冷却水流路４ｂの外周壁を構成するとともに、バルブ本体３の配置箇所より更に下流側へ延出している。外筒部６の下流側端部には、この排気熱回収装置１の下流側の排気系構成部材と接続されるとともに、外筒部６内を通過した排気ガスを排出する排出口６ａが形成されている。なお、外筒部６の上流側端部と内筒部２の外周面との間は閉塞部材９によって、内筒部２の外周面と内側冷却水流路形成部材７の下流側端部との間は閉塞部材１０によって、それぞれ閉塞されており、導入された排気ガスが所望の流路へ案内されるようになっている。
【００３６】
外筒部６には、バルブ本体３を開閉するためのシャフト１２が貫通されている。外筒部６のシャフト１２の貫通部およびその近傍、並びに、シャフト１２の延長線と外筒部６との交差部およびその近傍には、例えば図２に示すように、外筒部６のその他の部分と比較して、内方に向ってくびれたくびれ部６Ａが形成されている。
【００３７】
一方、外筒部６の底部付近には、内側冷却水流路４ａおよび外側冷却水流路４ｂに連通し、これら冷却水流路４ａ、４ｂに冷却水を導入する冷却水導入用ホース１３が接続されている。また、外筒部６の上部には、外側冷却水流路４ｂに連通し、加熱された冷却水を排出するための冷却水排出用ホース１４が接続されている。
【００３８】
以下に、上記した構成からなる排気熱回収装置１において、排気ガスの熱回収が行われる場合について以下に簡単に説明する。なお、バルブ本体３を開閉させるためのシャフト１２などの構成については、この説明後に詳しく説明する。
【００３９】
エンジンの作動により、上流側から内筒部２内へ排気ガスが導入されているときに、バルブ本体３が閉塞されると、内筒部２を通過していた排気ガスは、図４に示すように、連通孔２ｄを通じて、内側熱回収排気ガス流路５ａへ導かれ、図４矢印の方向へ向かって流れる。内側熱回収排気ガス流路５ａを流れる排気ガスは、内側冷却水流路４ａ内の冷却水との間で熱交換を行った後、閉塞部材９内で反転して外側熱回収排気ガス流路５ｂへ導入される。同様に、外側熱回収排気ガス流路５ｂ内を流れる排気ガスも、内側冷却水流路４ａおよび外側冷却水流路４ｂ内の冷却水との間で熱交換を行いつつ、外側熱回収排気ガス流路５ｂを通り抜け、外筒部６の排出口６ａに接続された下流側の排気系構成部材へと排出される。
【００４０】
冷却水導入用ホース１３から冷却水流路４ａ、４ｂ内に導入された冷却水は、熱回収排気ガス流路５ａ、５ｂを流通する排気ガスとの熱交換によって加熱され、冷却水排出用ホース１４から排気熱回収装置１の外へ導出される。
【００４１】
排気熱回収装置１で排気ガスの熱を回収しない場合、あるいは回収する熱量を抑える場合は、バルブ本体３が開放される。バルブ本体３が開放されると、内筒部２の連通孔２ｄを通じて、内側熱回収排気ガス流路５ａへ導かれていた排気ガスの大部分が、内筒部２の下流側の開口部２ｂを通過して、外筒部６の排出口６ａから下流側の排気系構成要素へ排出される。このとき、熱回収排気ガス流路５ａ、５ｂに導入される排気ガスが大幅に減少するため、回収される排気ガスの熱量が抑制される。
【００４２】
＜第１の実施の形態に係る排気系バルブの説明＞
以下に、本発明の第１の実施の形態に係る排気系バルブについて説明する。図２および図３に示すように、バルブ本体３の一側部は、シャフト１２にビスなどの固定具１６にて固定されており、シャフト１２が正逆方向へ回転されることにより、外筒部６内のバルブ本体３は開閉動作を行うようになっている。
【００４３】
シャフト１２は、その一端側が斜め下方（例えば水平方向に対して下方４５度）に向かって外筒部６から露出するように、当該外筒部６に貫通して設けられている。ここで、前記斜め下方は、本発明の実施の形態に係る排気系バルブが車両に搭載された状態での方向である。このシャフト１２は、外筒部６のくびれ部６Ａ、６Ａ間に架設された円筒部材からなるシャフトケース１７内に収容されており、シャフトケース１７内の両端付近に固定された軸受１８、１９に回転自在に支持されている。シャフトケース１７の中間部には、バルブ本体３の可動領域を確保するための窓部１７ａが形成されている。
【００４４】
シャフト１２の外筒部６からの露出部１２ａ側の軸受１８の外隣には、排気ガスの漏出を抑えるラビリンス２１が嵌め込み装着されている。一方、シャフトケース１７の反露出部１２ａ側の開口は、密閉キャップ２２により密閉され、排気ガスが外筒部６から当該開口を通じて外へ漏出しないようになっている。なお、シャフトケース１７と、外筒部６のシャフトケース１７の貫通部とは、これらの境界から排気ガスが漏出することがないように、溶接施工などにより隙間なく接合されている。
【００４５】
シャフト１２の露出部１２ａの周囲には、このシャフト１２を、バルブ本体３が閉塞する方向へ回転付勢するねじりコイルばね２０（以下単に「コイルばね２０」という。）が配設されている。図５に示すように、コイルばね２０の一端は、後述する第１シールド部２５ａに形成されたばね係合部２６に係合され、コイルばね２０の他端は、シャフト１２の露出部１２ａの先端に固設されたばね係合部２７に係合されている。なお、シャフト１２の露出部１２ａの周囲に配置されるばねは、コイルばね２０に限定されず、シャフト１２を回転付勢することができるばねであれば、その他のばねを採用してもよい。
【００４６】
コイルばね２０とシャフト１２との間には、漏出ガス案内筒２３が挿通されている。この漏出ガス案内筒２３の基端部は、外筒部６内からシャフト１２の外筒部６の貫通部を通じて漏出する排気ガスの漏出箇所を内包するように、当該漏出箇所の周囲に接続されている。ここで、排気ガスは、外筒部６内からシャフト１２と軸受１８およびラビリンス２１との隙間を通過してシャフトケース１７の斜め下方端部の開口から漏出されるので、上記排気ガスの漏出箇所は、シャフトケース１７の斜め下方端部の開口となる。したがって、漏出ガス案内筒２３の基端部は、当該開口を内包するように、シャフトケース１７の斜め下方端部に接続されている。
【００４７】
漏出ガス案内筒２３の基端部と排気ガスの漏出箇所との接続は、接続部からガス漏れすることのないように、例えば溶接施工などにより、行われる。一方、漏出ガス案内筒２３の先端部は、開口されており、大気に開放されている。
【００４８】
なお、漏出ガス案内筒２３は、水没時に、その内部に空気溜りが形成されるように、シャフト１２の露出部１２ａとともに、外筒部６側から斜め下方に向って延出されている。なお、前記斜め下方は、本発明の実施の形態に係る排気系バルブが車両に搭載された状態での方向である。
【００４９】
コイルばね２０と外筒部６との間には、外筒部６からコイルばね２０への放射熱を遮るようにシールド２５が設けられている。シールド２５は、第１シールド部２５ａと第２シールド部２５ｂとで構成されている。
【００５０】
第１シールド部２５ａは、コイルばね２０と外筒部６との間の位置において、漏出ガス案内筒２３の外周部に接合されている。第１シールド部２５ａは、外筒部６、シャフトケース１７等からの熱伝導の影響を抑制するために、軸受１８からシャフト１２の延出方向へ十分な距離をおくことが望ましい。なお、本実施の形態においては、第１シールド部２５ａは、薄肉環状部材で構成されており、この薄肉環状部材と漏出ガス案内筒２３との接合部には、補強目的で、断面Ｌ字型の環状部材２４が溶接固定されている。
【００５１】
第２シールド部２５ｂは、第１シールド部２５ａに一体的に接合されている。また、第２シールド部２５ｂは、本発明の実施の形態に係る排気系バルブを搭載した車両の走行中に、当該車両の前車輪などによる前方からの撥ね水、撥ね泥などがコイルばね２０、シャフト１２等に衝突しないように、後斜め下方の開口部２５ｃを除いて、コイルばね２０およびシャフト１２を包囲している。勿論、外筒部６からのコイルばね２０への放射熱の遮蔽だけを目的とする場合は、シールド２５は、外筒部６とコイルばね２０との間にのみ形成すればよい。なお、前記後斜め下方は、本発明の実施の形態に係る排気系バルブが車両に搭載された状態での方向である。
【００５２】
なお、第２シールド部２５ｂの後斜め下方に開口部２５ｃが形成されているため、外筒部６からの放射熱の一部が、この開口部２５ｃからコイルばね２０へ侵入するが、比較的熱影響の大きい、コイルばね２０の外筒部６側は、第１シールド部２５ａにより遮られているので、コイルばね２０への熱害は十分に抑制される。
【００５３】
シャフト１２の露出部１２ａには、アクチュエータ２８と連動するアクチュエータ接続部１２ｂが設けられている。このアクチュエータ接続部１２ｂは、シリンダ型のアチュエータ２８の伸縮ロッド２８ａがシャフト１２の偏芯位置で当接可能なように、シャフト１２に固設された当接部材からなる。なお、第２シールド部２５ｂには、伸縮ロッド２８ａの挿通孔が形成されており、アクチュエータ２８は、外筒部６にブラケット２９を介して固定されている。
【００５４】
アクチュエータ２８の伸縮ロッド２８ａが伸長しているときは、伸縮ロッド２８ａの先端部がアクチュエータ接続部１２ｂを押圧し、コイルばね２０の回転付勢力に抗してシャフト１２をバルブ本体３が開放する方向へ回転させる。この状態で、内筒部２へ排気ガスが導入されると、排気ガスの大部分は内筒部２を通過して外筒部６の排出口６ａに接続された下流側の排気系構成部材へと排出される。このとき、排気ガスの主流は、概ね内筒部２の中心軸に沿って形成される。
【００５５】
一方、アクチュエータ２８の伸縮ロッド２８ａが収縮しているときは、コイルばね２０の付勢力により、シャフト１２はバルブ本体３が閉塞する方向へ回転される。この状態で、内筒部２へ排気ガスが導入されると、排気ガスの大部分は、連通孔２ｄ、熱回収排気ガス流路５ａ、５ｂを順に通過した後、外筒部６内で排出口６ａ側へ向って流路を形成する。このとき、外筒部６にくびれ部６Ａが形成されていることにより、排気ガスの主流はくびれ部６Ａから離れた位置で形成され易い。例えば図２の断面図では、内筒部２の中心より右下側に排気ガスの主流が形成され易い。この結果、くびれ部６Ａ、６Ａ間に架け渡されたシャフト１２から離れた位置で排気ガスの主流が形成されるので、シャフト１２に排気ガスの主流が吹き当たらず、シャフト１２の温度上昇が抑制される。
【００５６】
つぎに、外筒部６からの排気ガスの漏出について説明する。バルブ本体３の開閉状態にかかわらず、排気ガスは、シャフトケース１７の窓部１７ａからシャフト１２の軸受１８側に侵入し、シャフト１２と軸受１８との隙間およびラビリンス２１の隙間を通過して外筒部６の外側へ漏出する。
【００５７】
しかし、漏出した排気ガスは、当該漏出箇所に接続された漏出ガス案内筒２３に案内されて、コイルばね２０の内側を通過し、漏出ガス案内筒２３の先端の開口２３ａおよびシールド２５の開口部２５ｃを通じて大気へ開放される。このため、コイルばね２０に漏出した排気ガスが吹き当たることが回避ないしは抑制される。
【００５８】
なお、図示する漏出ガス案内筒２３の先端部はコイルばね２０の端部より少し外筒部６側へ入り込んでいるが、漏出する排気ガスは、主に、漏出ガス案内筒２３の延長線方向へ向って排出されるので、直接排気ガスがコイルばね２０の端部に吹き当たってコイルばね２０を高温に加熱するおそれは少ない。仮に漏出ガス案内筒２３の長さがこれより少し短くなると、排気ガスがコイルばね２０の端部に直接吹き当たるおそれがあるが、漏出ガス案内筒２３の先端側では基端側より排気ガスの温度は大きく低下しており、しかも、排気ガスが吹き当たるコイルばね２０の範囲も少ないため、コイルばね２０の温度上昇は十分に抑制される。
【００５９】
また、漏出ガス案内筒２３内へ漏出する排気ガスは、排気ガスの主流付近のものではなく、排気ガスの主流から離れた位置にあるシャフトケース１７の端部から導入される比較的温度の低い排気ガスである。このため、漏出ガス案内筒２３の温度上昇は抑えられ、僅かながら影響し得る漏出ガス案内筒２３からコイルばね２０への熱放射も抑制される。
【００６０】
また、外筒部６内のシャフト１２が、排気ガスによって高温に加熱され、熱伝導によって高温になったシャフト１２の露出部１２ａから熱放射が生じる。しかし、漏出ガス案内筒２３が、コイルばね２０とシャフト１２との間に挿通されているので、露出部１２ａから放射された熱は漏出ガス案内筒２３により遮られる。この結果、コイルばね２０がシャフト１２の露出部１２ａからの放射熱によって加熱されることが防止ないしは抑制される。
【００６１】
また、排気ガスの熱によって、外筒部６は加熱されて高温となり、この外筒部６よりコイルばね２０の方向へ向って熱放射が生じる。しかし、コイルばね２０と外筒部６との間には、シールド２５が設けられているので、外筒部６から放射された熱はこのシールド２５によって遮られる。この結果、コイルばね２０が外筒部６からの熱放射によって、加熱されることが防止ないしは抑制される。
【００６２】
ところで、本発明の第１の実施の形態に係る排気系バルブによれば、コイルばね２０への排気ガスの熱影響が防止されるほかに、以下の利点がある。すなわち、既述したように、シャフト１２の露出部１２ａおよび漏出ガス案内筒２３が、外筒部６側から斜め下方に向って延出されているため、この排気系バルブを備える排気系が水溜りなどに水没しても、漏出ガス案内筒２３内に空気溜りが形成される。したがって、漏出ガス案内筒２３内の奥部に配置されている、軸受１８、ラビリンス２１などへの浸水が防止され、さらには、排気管２、６内への浸水も防止されるという利点がある。
【００６３】
かかる利点を得るために、シャフト１２の露出部１２ａおよび漏出ガス案内筒２３は、水没時に、漏出ガス案内筒２３内に空気溜りが形成されるように、外筒部６側から下方ないし斜め下方に向って延出されたものであればよく、図示するような斜め下方４５度に延出方向は限定されない。なお、前記した下方ないし斜め下方は、本発明の実施の形態に係る排気系バルブが車両に搭載された状態での方向である。
【００６４】
＜第２の実施の形態に係る排気系バルブの説明＞
以下に、本発明の第２の実施の形態について説明する。なお、第１の実施の形態と同様の構成については、同一符号を付してその説明を省略する。
【００６５】
図６〜図９に示すように、第２の実施の形態に係る排気系バルブでは、シールド３０の形状が第１の実施の形態に係るシールド２５と相違する。
【００６６】
すなわち、第２の実施の形態の第２シールド部３０ｂは、コイルばね２０の外周全域を包囲し、第１の実施の形態の第２シールド部２５ｂと比較して、後斜め下方の開口部３０ｃがシャフト１２の先端側（露出部１２ａ側）へ偏っている。
【００６７】
このため、排気ガスの熱によって高温になった外筒部６からコイルばね２０への放射熱を第１シールド部２５ａおよび第２シールド部３０ｂにて完全に遮蔽することができるようになっている。
【００６８】
また、シールド３０は、第２の実施の形態に係る排気系バルブを備える排気系が水溜りなどに水没したときに、その内部に空気溜りが形成されるように、前記開口部３０ｃが斜め下方に開口した容器体となっている。このため、排気系の浸水時にシャフト１２の軸受１８、ラビリンス２１に加えて、コイルばね２０の浸水が防止される。なお、シールド３０は、水没時に、その内部に空気溜りが形成されるように、下方ないし斜め下方に開口した容器体であればよく、開口部３０ｃの位置は図示するような斜め下方に形成されたものには限定されない。なお、前記下方ないし斜め下方は、本実施の形態に係る排気系バルブが車両に搭載された状態での方向である。
【００６９】
以上では、本発明の第１および第２の実施の形態に係る排気系バルブが排気熱回収装置１、１Ａに適用された場合を例に挙げて説明したが、本発明に係る排気系バルブは、排気熱回収装置に限らず、シャフトの回転により排気系バルブを開閉するものであって、そのシャフトを回転付勢するばねを備えるものに適用可能である。例えば、そのようなシャフトおよびばねを備える排気ガス浄化装置などにも適用可能である。
【産業上の利用可能性】
【００７０】
本発明は、内燃機関等の排気系に設けられる排気系バルブにおいて、バルブ本体をシャフトの回転により開閉し、当該シャフトを回転付勢するコイルばねを備えるものに適用することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００７１】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る排気系バルブを備える排気熱回収装置の正面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ断面図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態に係る排気系バルブを備える排気熱回収装置の右側面図である。
【図４】図１の縦断面図である。
【図５】図２のＢ−Ｂ断面図である。
【図６】本発明の第２の実施の形態に係る排気系バルブを備える排気熱回収装置の正面図である。
【図７】図６のＣ−Ｃ断面図である。
【図８】本発明の第２の実施の形態に係る排気系バルブを備える排気熱回収装置の右側面図である。
【図９】図７のＤ矢視補助投影図である。
【符号の説明】
【００７２】
６  外筒部（排気管）
３  バルブ本体
１２  シャフト
１２ａ  露出部
２０  コイルばね（ばね）
２３  漏出ガス案内筒
２５、３０  シールド
２５ｃ、３０ｃ  シールドの開口部
【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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【図８】
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【図９】
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