(57)【要約】【課題】例えば自動車等のエンジンの排気系において消音器内に設けたバイパス流路を開閉する場合などに用いる排気流路制御弁に係り、閉弁ストッパ等を設けることなく、閉弁時の圧力による弁体の変形等を良好に防止できるようにする。【解決手段】エンジンからの排気が流通する略筒状のハウジング１と、そのハウジング内の流通路を開閉する渦巻状の弁体２と、その弁体を常時閉じる方向に付勢するねじりコイルばねよりなる弁ばね３とを備え、上記渦巻状の弁体２の外周部を上記ハウジング１の周縁部に設けたフランジ部１０に当接させて固定すると共に、上記弁ばね３のコイル部３０を係合保持させる略半円筒状の弁ばねホルダ４を上記弁体２に一体的に固着してなる排気流路制御弁において、上記弁ばねホルダ４を上記渦巻状の弁体２の直径方向に、それと略同等の長さに形成したことを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンからの排気が流通する略筒状のハウジングと、そのハウジング内の流通路を開閉する渦巻状の弁体と、その弁体を常時閉じる方向に付勢するねじりコイルばねよりなる弁ばねとを備え、上記渦巻状の弁体の外周部を上記ハウジングの周縁部に設けたフランジ部に当接させて固定すると共に、上記弁ばねのコイル部を係合保持させる略半円筒状の弁ばねホルダを上記弁体に一体的に固着してなる排気流路制御弁において、上記弁ばねホルダを上記渦巻状の弁体の直径方向に、それと略同等の長さに形成したことを特徴とする排気流路制御弁。
【請求項２】
前記弁ばねホルダの両端部に弁体側に突出する突出部を一体に設けてなる請求項１記載の排気流路制御弁。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば自動車等のエンジンの排気系において消音器内に設けたバイパス流路を開閉する場合などに用いる排気流路制御弁に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来たとえば下記特許文献１に記載のように自動車等のエンジンの排気系における消音器内に、常時排気が流通可能な通常の排気通路とは別にバイパス流路を設けると共に、そのバイパス通路を開閉する排気流路制御弁を設けることによって、エンジンの低速回転時には該エンジンからの排気を上記通常の排気通路を経て消音したのち大気に放出し、エンジンの高速回転時に排気圧力が上昇したときには上記排気流路制御弁が開いて上記バイパス通路からも排気が流通するようにして排気圧力の上昇によるエンジンの出力低下を防止することが知られている。
【０００３】
上記のような排気流路制御弁として従来は、上記特許文献１にも記載のように、軸を中心にした弁体の回動動作で開閉するバタフライ弁が多く用いられていたが、上記軸を回動可能に支持する軸受等が必要で製作コストが増大する等の不具合があった。そこで、例えば下記特許文献２，３に記載のように軸受が不要で低コストな弁体として渦巻状のものを用いることが提案されている。
【０００４】
例えば上記特許文献３に記載の排気流路制御弁は、エンジンからの排気を流通させる略筒状のハウジングと、そのハウジング内の通路を開閉する渦巻状の弁体と、その弁体を常時閉じる方向に付勢するねじりコイルばねよりなる弁ばねとを備え、上記渦巻状の弁体の外周部を上記ハウジングの周縁部に設けたフランジ部に当接させて固定すると共に、上記弁ばねのコイル部を係合保持させる略半円筒状の弁ばねホルダを上記弁体に一体的に固着した構成である。
【０００５】
上記のように構成された排気流路制御弁を例えば前記のような消音器内のバイパス通路に取付けることによって、エンジンの回転速度が上昇して上記バイパス通路近傍の消音器内の圧力が所定値以上に上昇したとき、渦巻状の弁体が渦巻の巻回軸線方向に広がって弁が開き、エンジンの回転速度が低下して消音器内の圧力が所定値以下に下降したときには弁が閉じ、それによって上記バイパス通路が開閉される構成である。
【０００６】
ところが、上記の開閉動作を繰り返すことによって弁体が次第に変形して閉弁機能が低下する等のおそれがあり、特に開弁設定圧力を高くするために弁ばねのセット荷重を大きくした場合には、その弁ばねによって弁体を閉じる際の圧力も大きくなり変形等が生じやすい。そこで、特許文献３においては、上記渦巻状の弁体の弁ばねと反対側の面に当接して上記弁体の変形等を防止する閉弁ストッパをハウジング内面に取付けることが提案されているが、そのような専用の閉弁ストッパを所定の位置に精度よく設けるのは面倒であり、また部品点数、組立工数が増し、製作コストが増大する等の不具合があった。
【０００７】
【特許文献１】特開平６−２２１１３０号公報
【特許文献２】特開平１１−２８７１１８号公報
【特許文献３】特開平２００１−２０７８２７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は上記従来の問題点に鑑みて提案したもので、上記のような閉弁ストッパを設けることなく、閉弁時の圧力による弁体の変形等を良好に防止することのできる排気流路制御弁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】
【０００９】
上記の目的を達成するために本発明による排気流路制御弁は、以下の構成としたものである。すなわち、エンジンからの排気が流通する略筒状のハウジングと、そのハウジング内の流通路を開閉する渦巻状の弁体と、その弁体を常時閉じる方向に付勢するねじりコイルばねよりなる弁ばねとを備え、上記渦巻状の弁体の外周部を上記ハウジングの周縁部に設けたフランジ部に当接させて固定すると共に、上記弁ばねのコイル部を係合保持させる略半円筒状の弁ばねホルダを上記弁体に一体的に固着してなる排気流路制御弁において、上記弁ばねホルダを上記渦巻状の弁体の直径方向に、それと略同等の長さに形成したことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
上記のように渦巻状の弁体の外周部をハウジングの周縁部に設けたフランジ部に当接させて固定すると共に、弁ばねのコイル部を係合保持させる略半円筒状の弁ばねホルダを、上記渦巻状の弁体の直径方向に、それと略同等の長さに形成したことによって、閉弁時に弁体が弁ばねと反対側に押し付けられて同方向に撓み変形するような力を繰り返し受けたとき、上記弁ばねホルダの両端部が弁体を介して弁座部に当接することによって、上記弁体が所定以上に撓み変形するのが防止され、それによって弁体の耐久性および信頼性を向上させることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
図１（ａ）は本発明による排気流路制御弁の一実施形態を示す正面図、同図（ｂ）はその側面図、図２は図１（ｂ）におけるＡ−Ａ拡大断面図である。
【００１２】
本実施形態の排気流路制御弁は、図に省略した自動車等のエンジンの排気系における不図示の消音器内に設けたバイパス流路等に連通させて設けることによって上記エンジンからの排気を流通させる略筒状のハウジング１と、そのハウジング１内の通路１ａを開閉する渦巻状の弁体２と、その弁体２を常時閉じる方向に付勢するねじりコイルばねよりなる弁ばね３とを備え、上記渦巻状の弁体２の外周部を上記ハウジング１の周縁部に設けたフランジ部１０に当接させて固定すると共に、上記弁ばね３のコイル部３０を係合保持させる略半円筒状の弁ばねホルダ４を上記弁体２に溶接等で一体的に固着した構成である。
【００１３】
上記ハウジング１は、前記消音器内にバイパス流路を構成するインナパイプ等に連通接続し得るように筒状に形成され、その一端側には弁体２の弁座部を兼ねるフランジ部１０が設けられている。また弁体２は、本実施形態においては、図３に示すように、一対の渦巻板２１，２２を２重螺旋状に組合わせ、その両渦巻板２１，２２の半円形の中央部２１ａ，２２ａをその半円形の弦２１ｂ，２２ｂにおいて突き合せ溶接して１つの渦巻状の弁体２を構成したものが用いられている。その弁体２は、その外周部における両渦巻板２１，２２の重合部を、前記ハウジング１のフランジ部１０に重ねて、そのフランジ部１０と、その周囲複数箇所に形成した折返し片１０ａとの間に挟んで締め付け固定している。
【００１４】
弁ばね３は、コイル部３０と、その両端部から突出する一対のアーム部３１・３１とからなるねじりコイルばねが用いられ、そのコイル部３０を係合保持させる略半円筒状の弁ばねホルダ４が弁体２の中央部に溶接等で一体的に取付けられている。その弁ばねホルダ４に係合保持させたコイル部３０は上記ホルダ４に設けた一対の起立片４１・４１間に位置決め固定され、上記コイル部３０の両端部から延びる一対のアーム部３１・３１は、それぞれ前記ハウジング１のフランジ部１０に一体に設けたばね受１１に不図示の貫通孔を介して摺動可能に挿通保持されている。
【００１５】
上記一対のアーム部３１・３１は、常時ハウジング１と反対方向に開き傾向にあり、その反力でコイル部３０および弁ばねホルダ４を介して弁体２の中央部がハウジング１側に移動付勢され、それによって弁体２の隣り合う渦巻板２１，２２が互いに密着状態に重なり合って常時閉弁状態に保持されている。またハウジング１内の排気圧力が所定以上に上昇すると、上記弁ばね３に抗して弁体２が図１（ａ）において右方に押し動かされ、互いに重なり合った前記の渦巻板２１・２２間に隙間が生じて、いわゆる開弁状態となる。
【００１６】
なお、そのとき、弁体２の図１（ａ）で右方への移動に伴って弁ばね３のコイル部３０およびアーム部３１・３１も同方向に移動するが、所定の位置まで移動すると、上記各アーム部３１の先端部に設けた折曲部３１ａが前記ばね受１１に当接して、それ以上の移動が阻止される。それによって、弁体２の開き具合（開き量）が規制されると共に、弁ばね３の離脱が防止されるもので、特に本実施形態においては、上記の折曲部３１ａのみで弁体２の開き量や弁ばね３の離脱を規制できると共に、上記折曲部３１ａを設ける位置を適宜変更するだけで弁体２の開き量を調整することもできる。従って、前記特許文献３に記載のような開弁ストッパ等を別途設ける面倒がなく、又それによって排気抵抗が増大するのを防止することが可能となる。
【００１７】
そして本発明においては、前記の略半円筒状の弁ばねホルダ４を弁体２の直径方向に、それと略同等に形成したもので、特に本実施形態においては図１（ｂ）および図２に示すように略半円筒状の弁ばねホルダ４の軸線方向両端部４ａを弁体２の周縁部まで延長して設けたものである。上記のように構成することによって、前記の開弁状態から弁ばね３の弾性復元力で弁体２が閉じる際に、弁ばねホルダ４の両端部４ａが、弁体２の周辺部を介して該弁体２の弁座部を兼ねる前記フランジ部１０に当接することによって、閉弁時の衝撃等で上記弁体２が変形等するのが防止される。特に閉弁時の衝撃等で弁体２の中央部がハウジング１の内方に湾曲して密閉性能が低下する等の不具合を良好に防止することができるものである。
【００１８】
なお、上記弁ばねホルダ４の両端部４ａは、製作当初、弁体２を閉じた状態において該弁体２の周辺部に丁度当接するか若しくは極わずかなクリアランスを持たせるようにするとよく、そのために図の場合は上記両端部４ａに図２のように弁体２側に突出する突起等の突出部４２を設けたものであるが、上記弁ばねホルダ４の両端部４ａを屈曲形成して弁体２に当接もしくは接近させるようにしてもよい。
【００１９】
また上記実施形態のように一対の渦巻板２１・２２を２重螺旋状に組合わせて１つの弁体２を構成する場合、上記渦巻板２１・２２を単にそのまま組合わせ（重ね合わせ）て前記フランジ部１０に取付けると、図４（ａ）および（ｂ）に示すように上記渦巻板２１・２２の周縁部とフランジ部１０との間に往々にして図のよう隙間ｇが生じて圧力洩れ等を生じるおそれがあるが、例えば渦巻板２１・２２を組合わせる前もしくは組合わせた後に該渦巻板の周辺部をプレス等で加圧成形してからて前記フランジ部１０に取付けると、図４（ｃ）に示すように前記のような隙間ｇが殆ど生じることなく組付けることができる。
【００２０】
さらに上記の弁体２としては、上記のような一対の渦巻板２１・２２を２重螺旋状に組合わせたものに限らず、例えば前記特許文献２に記載のような単一の渦巻板のみからなる弁体を用いることもできる。
【産業上の利用可能性】
【００２１】
上記のように本発明による排気流路制御弁は、弁ばね３のコイル部３０を係合保持させる略半円筒状の弁ばねホルダ４を、弁体２の直径方向略全長にわたる長さに形成するだけの極めて簡単な構成によって、弁体２の繰り返し動作による変形等を良好に防止することができるもので、この種の弁の信頼性・安定性・耐久性等を向上させることができる。又それによって、閉弁ストッパ等を別途設ける必要がなくなって、構成が簡略化され、例えば前記実施形態においてはハウジング１、弁体２、弁ばね３、弁ばねホルダ４の４部品で排気流路制御弁を構成することも可能となる。そのため、組立工数や製造コストを削減できると共に、小型化および軽量化されることによって、例えばエンジンの排気系消音器内に設ける場合にも限られた小さなスペースに容易に設置可能となり、配置位置の選択の自由度や設計の自由度を向上させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】（ａ）は本発明による排気流路制御弁の正面図、（ｂ）はその側面図。
【図２】図１（ｂ）におけるＡ−Ａ拡大断面図。
【図３】（ａ）は弁体を構成する一対の渦巻板の分解斜視図、（ｂ）はその両渦巻板を組合わせた状態の断面図。
【図４】（ａ）は上記一対の渦巻板を単に重ねて組付けた状態の一部の平面図、（ｂ）はその正面図、（ｃ）は上記渦巻板をプレス成形したのち組付けた状態の一部の正面図。
【符号の説明】
【００２３】
１  ハウジング
１ａ  通路
１０  フランジ部
１０ａ  折返し片
１１  ばね受
２  弁体
２１、２２  渦巻板
３  弁ばね
３０  コイル部
３１  アーム部
３１ａ  折曲部
４  弁ばねホルダ
４ａ  端部
４１  起立片
４２  突出部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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