JP3943812B2 - Valve device - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エンジンの二次空気制御弁等に好適に用いられる弁装置に関し、特に、弁座を有するボディに、弁座を臨ませた弁室をボディとの間に形成するカバーが結合され、アクチュエータに連結されて弁室内に突入するロッドに、弁座に着座可能な弁体が装着され、弁体を前記弁座から離座させる方向に前記ロッドがばね付勢される弁装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、かかる弁装置は、たとえば実公昭61−4009号公報等により既に知られている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
ところが上記従来のものでは、弁体がロッドに固着されている。このため弁孔の軸線に対してロッドの軸線が多少傾いていると、弁体の弁座への着座状態で弁孔が完全には閉じられず、流体の流通量制御精度が劣化してしまう可能性がある。
【0004】
本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、弁孔の軸線に対してロッドの軸線が多少傾いていても、弁孔を確実に閉じるようにして流体の流通量制御精度を向上した弁装置を提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項1記載の発明は、流体通路ならびに該流体通路に通じる弁孔を中央部に開口させた弁座を有するボディに、前記弁座を臨ませた弁室を前記ボディとの間に形成するカバーが結合され、アクチュエータに一端が連結されて前記ボディに軸方向移動可能に支承されるとともに前記弁孔を同軸に貫通して前記弁室内に突入するロッドに、前記弁座に着座可能な弁体が装着され、前記弁体を前記弁座から離座させる方向に前記ロッドがばね付勢される弁装置において、弁体の中央部には、該弁体のロッドに対する首振りを可能とすべく該ロッドを緩やかに貫通せしめる貫通孔が設けられ、前記弁座とは反対側での前記貫通孔の開口端縁で弁体に弾発的に接触して該貫通孔を塞ぐことを可能としてロッドを囲繞する環状のシール部材が、該シール部材を受けることを可能として前記ロッドの他端に固定されるシール受部材と、前記弁体との間に配置され、前記シール部材との間で前記弁体を軸方向に挟むばね受部材が前記ロッドに固定されていて、このばね受部材と前記ボディとの間に、前記弁体を前記弁座から離座させる方向に前記ロッドを付勢する戻しばねが設けられることを特徴とする。
【0006】
このような構成によれば、弁体は、ロッドに対して首振り可能であり、弁孔の軸線に対してロッドの軸線が多少傾いていたとしても弁体を弁座の全周に確実に着座させることができる。しかも環状のシール部材がシール受部材で弁体側に押付けられ、弁座とは反対側での貫通孔の開口端縁で弁体に弾発的に接触することにより貫通孔が塞がれて、貫通孔の内面およびロッドの外面間を流体が流通することが阻止されるので、弁孔を確実に閉じて流体の流通量制御精度を向上することができる。しかもシール部材との間で弁体を軸方向に挟むばね受部材がロッドに固定され、このばね受部材とボディとの間に、弁体を弁座から離座させる方向にロッドを付勢する戻しばねが設けられるので、ロッドに対して弁体が自由に首振りすることを許容しつつ、弁体のアクチュエータ側への移動をばね受部材で阻止することができる。
【0007】
請求項2の発明は、上記請求項1の発明の構成に加えて、前記ばね受部材は、前記ボディに一端を当接させたコイル状の前記戻しばねの他端を受けて前記ロッドを囲繞するリング板部と、前記ロッドの周方向複数箇所で該ロッドの外周に食込むようにして前記リング板部の内周に一体に設けられる複数の係合爪部とを備え、各係合爪部は、前記戻しばねによるばね荷重が各係合爪部をロッドに食い込ませる方向に作用すべく、前記ロッドの半径方向に沿う内方に向かうにつれて前記戻しばねから離反するように傾斜して形成されることを特徴とし、かかる構成によれば、戻しばねの他端を受けるばね受部材がロッドに直接取付けられるので、部品点数および組付作業工数の低減を可能としてロッド側で戻しばねを受けることができる。しかもロッドをその他端側からばね受部材に挿通させる際には各係合爪部がロッドに係合しないようにしてロッドへのばね受部材の組付を容易とし、戻しばねのばね力で各係合爪部をロッドに食い込ませるようにしてばね受部材をロッドに確実に固定することができ、各係合爪部の先端部で弁体のアクチュエータ側への移動を阻止するようにして、ロッドに対する弁体の自由な首振り作動を許容しつつ、弁体のアクチュエータ側への移動を最少限に抑えることができる。
【0008】
さらに請求項3の発明は、上記請求項1又は2記載の発明の構成に加えて、前記弁体が、硬質ゴムで形成されることを特徴とし、かかる構成によれば、弁体の製造コスト低減を図りつつ弁体が弁座に着座するときの打音を抑えることが可能であり、またロッドおよび弁体間で生じる擦れ音を極力小さくすることができ、しかもロッドおよび弁体間の摩耗を抑えて流体リーク量の増加を抑えることができる。
【0009】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を、添付図面に示す本発明の一実施例に基づいて説明する。
【0010】
図1〜図11は本発明の一実施例を示すものであり、図1はエンジンおよび二次空気制御装置の接続関係を示す図、図2は二次空気制御装置の側面図、図3は図2の3矢視平面図、図4は図3の4−4線断面図、図5はロッドの斜視図、図6はシール受部材の拡大縦断面図であって図7の6−6線に沿う断面図、図7は図6の7矢視底面図、図8はばね受部材の拡大縦断面図であって図9の8−8線に沿う断面図、図9は図8の9矢視底面図、図10は図2の10−10線断面図、図11は図10の11−11線断面図である。
【0011】
先ず図1において、車両に搭載されるエンジンEの吸気ポート15には該吸気ポート15とともに吸気通路16を形成する吸気管17が接続され、吸気ポート15に燃料を噴射する燃料噴射弁18がエンジンEに取付けられ、吸気通路16の吸気量を制御するスロットル弁19が吸気管17に設けられる。また前記エンジンEの排気ポート20には該排気ポート20と共同して排気通路21を形成するとともに図示しない触媒コンバータが介設される排気管22が接続される。
【0012】
エアクリーナ23で浄化された外気を排気通路21の排気脈動に応じて排気通路21に二次空気として供給するために、エアクリーナ23と前記排気通路21における排気ポート20との間は、二次空気供給通路24を介して接続される。而してエジンEの通常の運転時には排気ガス中の未燃成分の酸化処理が前記二次空気によって促進される。しかるにスロットル弁19を急閉することで吸気通路16の負圧が急激に高くなったときには、エンジンEに供給される混合気の燃料濃度が高くなり、排気通路21に排出される未燃成分が異常に増大し、前記二次空気供給通路24から供給される二次空気によって未燃成分が爆発的に燃焼して所謂アフターバーン現象が生じる可能性がある。このため吸気通路16の負圧が急激に高くなったときには二次空気供給通路24からの二次空気の供給を停止する必要がある。そこで、二次空気供給通路24には、排気脈動による二次空気の供給を可能とするとともに吸気通路16の負圧が急激に高くなったときには二次空気の供給を停止するための二次空気制御装置25が介設される。
【0013】
二次空気制御装置25は、ダイヤフラムアクチュエータ26と、該ダイヤフラムアクチュエータ26で閉弁駆動される二次空気制御弁27と、前記排気通路21側への空気の流通だけを許容するようにして二次空気制御弁27および排気通路21間に介装されるリード弁28とで構成される。
【0014】
図2〜図4を併せて参照して、ダイヤフラムアクチュエータ26は、合成樹脂から成るボディ29と、該ボディ29に結合される合成樹脂製の第1カバー30と、ボディ29および第1カバー30間に周縁部が挟持されるダイヤフラム31とで構成されるものであり、ダイヤフラム31は、合成ゴム、天然ゴムまたはエラストマーにより型成形される。また第1カバー30およびダイヤフラム31間には第1圧力室32が形成され、ダイヤフラム31およびボディ29間には第2圧力室33が形成される。
【0015】
第1カバー30には、略L字状に屈曲した第1接続管部30aの基端が一体に連設されており、この第1接続管部30aの先端部には第1圧力室32内に通じるようにして負圧導入ホース34の一端が接続され、該負圧導入ホース34の他端は、図1で示すように、スロットル弁19よりも下流側で吸気管17に接続される。これにより第1圧力室32には吸気通路16内の負圧が作用することになる。
【0016】
前記ボディ29には、ダイヤフラム31と同軸である金属製のロッド35が軸方向移動可能に支承されており、このロッド35の一端が第2圧力室33側でダイヤフラム31の中央部に直接連結される。
【0017】
図5において、ロッド35の一端にはたとえば円板部35aが一体に設けられ、該円板部35aがダイヤフラム31の中央部にモールド結合されることで、ロッド35の一端がダイヤフラム31の中央部に直接連結される。しかも前記円板部35aには、複数の貫通孔36,36…が設けられており、ダイヤフラム31の型成形時に合成ゴム、天然ゴムまたはエラストマーが前記貫通孔36,36…に流入することで、ロッド35の一端のダイヤフラム31へのモールド結合強度が増大する。
【0018】
また第2圧力室33側でダイヤフラム31の中央部には、第1および第2圧力室32,33の圧力差に応じてダイヤフラム31がボディ29側に撓んだときにボディ29に接触するようにしてボディ29側に突出する緩衝部37が、ロッド35を同軸に囲繞する円形にして一体に形成される。
【0019】
このようなダイヤフラムアクチュエータ26では、吸気通路16の負圧が急激に高くなったときには、ダイヤフラム31が第1圧力室32の容積を縮少する側に撓み、ロッド35が、図4の上方に作動することになる。
【0020】
二次空気制御弁27は、弁ハウジング39と、ダイヤフラムアクチュエータ26のダイヤフラム31に一端が連結された前記ロッド35と、該ロッド35に首振り可能に装着される弁体40と、弁ハウジング39およびロッド35間に設けられる戻しばね41とを備える。
【0021】
弁ハウジング39は、前記ダイヤフラムアクチュエータ26の一部を構成するボディ29と、該ボディ29に結合される合成樹脂製の第2カバー42とで構成される。
【0022】
ボディ29には、流体通路としての空気通路43と、空気通路43をダイヤフラムアクチュエータ26の第2圧力室33に連通させる連通孔44と、空気通路43の上流端に通じて前記ロッド35と同軸に配置される弁孔45と、前記空気通路43とは反対側で前記弁孔45を中央部に開口させた弁座46と、前記弁孔45に一部を同軸に挿入せしめた支持筒部47とが設けられ、弁孔45を同軸に貫通するロッド35が前記支持筒部47内に軸方向摺動可能に嵌合される。前記ボディ29および第2カバー42間には弁室48が形成され、前記弁座46は、弁室48に臨むようにしてボディ29に環状に形成される。
【0023】
第2カバー42には、略L字状に屈曲した第2接続管部42aの基端が一体に連設されており、前記二次空気供給通路24のうちエアクリーナ23に連なる上流側通路部を構成するホース49が、第2接続管部42aの先端部に接続される。また前記二次空気供給通路24のうち吸気通路16側の下流側通路部を構成するホース50が、空気通路43の下流端に通じるようにしてボディ29に接続される。
【0024】
ところで合成樹脂によりそれぞれ形成されるボディ29および第1カバー30は、環状の溶着部51で相互に溶着するようにして超音波溶着されるものであり、第1カバー30に一体に設けられる第1接続管部30aは、その先端を前記溶着部51よりもδ1だけ内方に配置するとともに基端を第1カバー30の中心C1からオフセット量δ2だけオフセットした位置に配置するようにして、第1カバー30に一体に形成される。
【0025】
またボディ29と、合成樹脂により形成される第2カバー42とは、環状の溶着部52で相互に溶着するようにして超音波溶着されるものであり、第2カバー42に一体に設けられる第2接続管部42aは、その先端を前記溶着部52よりもδ3だけ内方に配置するとともに基端を第2カバー42の中心C2からオフセット量δ4だけオフセットした位置に配置するようにして、第2カバー42に一体に形成される。
【0026】
弁体40は、たとえば硬度をHs70以上とした硬質ゴムにより円盤状に形成されるものであり、弁座46に着座可能な環状のシート部40aを一体に有して弁室48に収納される。一方、弁室48にはダイヤフラム31に一端が連結されて弁孔45を同軸に貫通するロッド35の他端が突入されており、該ロッド35は、弁体40の中央部に設けられた貫通孔53を緩やかに貫通する。
【0027】
前記ロッド35の他端にはシール受部材54が固定されるものであり、前記弁座46とは反対側での貫通孔53の開口端縁で弁体40に弾発的に接触することを可能としてロッド35を囲繞するOリング等の環状のシール部材55が、シール受部材54および弁体40間に配置される。
【0028】
図6および図7において、シール受部材54は、弁室48および空気通路43間を流通する空気に含まれる水分に対する耐蝕性を向上して耐久性を向上するために、たとえばステンレス鋼により形成されるものであり、ロッド35を囲繞するリング板部54aと、該リング板部aの内周に一体に設けられる複数たとえば6個の係合爪部54b,54b…とを備える。
【0029】
各係合爪部54b,54b…は、ロッド35の半径方向に沿う内方に向かうにつれて弁体40から離反するように傾斜して形成される。しかもロッド35には、各係合爪部54b,54b…の先端を食い込ませるように係合せしめる浅いV溝56(図5参照)が設けられており、ロッド35を他端側からシール受部材54に挿入せしめることにより、各係合爪部54b,54b…の先端がV溝56に係合することでシール受部材54がロッド35に固定される。
【0030】
前記弁体40に関してシール部材55とは反対側で前記ロッド35にはばね受部材57が固定され、このばね受部材57と、ボディ29との間に、弁体40を前記弁座46から離座させる方向にロッド35を付勢するコイル状の戻しばね41が、支持筒部47およびロッド35を囲むようにして設けられる。
【0031】
図8および図9において、ばね受部材57は、弁室48および空気通路43間を流通する空気に含まれる水分に対する耐蝕性を向上して耐久性を向上するために、たとえばステンレス鋼により形成されるものであり、弁体40との間に間隔をあけて配置されてロッド35を囲繞するリング板部57aと、リング板部57aの内周に一体に設けられる複数たとえば6個の係合爪部57b,57b…と、リング板部57の外周に一体に連設される円筒部57cとを有する。
【0032】
一端をボディ29に当接させた戻しばね41の他端は、円筒部57cでロッド35の半径方向に沿う位置を規制されつつリング板部57aで受けられる。各係合爪部57b,57b…は、戻しばね41によるばね荷重が各係合爪部57b,57b…をロッド35に食い込ませる方向に作用すべく、ロッド35の半径方向に沿う内方に向かうにつれて戻しばね41から離反するように傾斜して形成されており、ロッド35には、各係合爪部57b,57b…の先端を食い込ませるように係合させる浅いV溝58(図5参照)が設けられる。
【0033】
このようにして弁体40は、シール受部材54で受けられたシール部材55と、ばね受部材57との間でロッド35に装着されることになり、弁体40が中央部に備える貫通孔53の内面と、その貫通孔53を緩やかに貫通するロッド35の外面との間に隙間があるので、弁体40は、首振り可能としてロッド35に装着されることになる。
【0034】
図10および図11を併せて参照して、二次空気制御弁27における弁ハウジング39の一部であるボディ29には、その周方向に間隔をあけた少なくとも2箇所(この実施例では2箇所)で外側方に突出する支持板部59,59が一体に設けられており、それらの支持板部59,59は略C字状に形成される。
【0035】
上記支持板部59,59は、図示しない車体フレームに固定された支持部材60,60に弾性材61,61を介して支持される。
【0036】
弾性材61は、前記支持板部59を係合させる係合溝61aを外周に有するとともに矩形の嵌合孔62を中央部に有して矩形の筒状に形成されるものであり、係合溝61aに支持板部59を係合させるようにして弾性材61が支持板部59に装着され、支持部材60の先端に設けられた嵌合板部60aが、前記嵌合孔62に嵌合される。しかも嵌合板部60aの先端は、嵌合孔62から突出して弾性材61に係合し得るように略T字状に形成されており、その嵌合板部60aの先端両側面53,53は、嵌合孔62への嵌合を容易とするために、先端側に向かうにつれて相互に近接する斜面に形成される。
【0037】
次にこの実施例の作用について説明すると、ダイヤフラムアクチュエータ26では、ロッド35の一端の円板部35aがダイヤフラム31に直接連結されるので、ロッド35およびダイヤフラム31の連結にロッド35およびダイヤフラム31以外の他部品が不要であり、ダイヤフラムアクチュエータ26の部品点数を低減することができる。
【0038】
また合成ゴム、天然ゴムまたはエラストマーにより型成形されるダイヤフラム31の中央部に金属製のロッド35の一端がモールド結合されるので、ダイヤフラム31の成形と同時にロッド35がダイヤフラム31に連結されることになる。したがってダイヤフラムアクチュエータ26の組立工数を減少することができるとともに、ロッド35およびダイヤフラム31の連結部で第1圧力室32および第2圧力室33間での気密漏れが生じることを防止することができ、気密漏れの要因の1つを解消することができる。
【0039】
二次空気制御弁27における弁体40の中央部には、該弁体40のロッド35に対する首振りを可能とすべくロッド35を緩やかに貫通せしめる貫通孔53が設けられ、ボディ29に設けられた弁座46とは反対側での貫通孔53の開口端縁で弁体40に弾発的に接触することを可能としてロッド35を囲繞する環状のシール部材55が、該シール部材55を受けることを可能としてロッド35に固定されるシール受部材54および弁体40間に配置されている。
【0040】
したがって弁体40は、ロッド35に対して首振り可能であり、弁孔45の軸線に対してロッド35の軸線が多少傾いていたとしても弁体40を弁座46の全周に確実に着座させることができる。しかも環状のシール部材55がシール受部材54で弁体40側に押付けられ、弁座46とは反対側での貫通孔53の開口端縁で弁体40に弾発的に接触するので、貫通孔53の内面およびロッド35の外面間を空気が流通することが阻止されるので、弁孔45を確実に閉じて二次空気の流通量制御精度を向上することができる。
【0041】
また弁体40に関して前記シール部材55とは反対側でロッド35には、弁体40との間に間隔をあけて配置されるリング板部57aを有するばね受部材57が固定され、ばね受部材57の前記リング板部57aと、ボディ29との間に、弁体40を前記弁座46から離座させる方向に前記ロッド35を付勢する戻しばね41が設けられるので、ロッド35に対して弁体40が自由に首振りすることを許容しつつ、弁体40のダイヤフラム31側への移動をばね受部材57で阻止することができる。
【0042】
しかもばね受部材57は、戻しばね41を受けてロッド35を囲繞するリング板部57aと、ロッド35の周方向複数箇所で該ロッド35の外周に食込むようにしてリング板部57aの内周に一体に設けられる複数の係合爪部57b,57b…とを備えるものであり、各係合爪部57b,57b…は、戻しばね41によるばね荷重が各係合爪部57b,57b…をロッド35に食い込ませる方向に作用すべく、ロッド35の半径方向に沿う内方に向かうにつれて戻しばね41から離反するように傾斜して形成されている。
【0043】
したがって戻しばね41を受けるばね受部材57をロッド35に直接取付けることができ、ばね受部材をクリップでロッドに固定するようにして2部品を必要としたものと比べると、部品点数および組付作業工数の低減を可能としてロッド35側で戻しばね41を受けることができる。
【0044】
しかもロッド35をその他端側からばね受部材57に挿通させる際には各係合爪部57b,57b…がロッド35に係合しないようにしてロッド35へのばね受部材57の組付を容易とし、戻しばね41のばね力で各係合爪部57b,57b…をロッド35に食い込ませるようにしてばね受部材57をロッド35に確実に固定することができる。また各係合爪部57b,57b…の先端部で弁体40のダイヤフラム31側への移動を阻止するようにして、ロッド35に対する弁体40の自由な首振り作動を許容しつつ、弁体40のダイヤフラム31側への移動を最少限に抑えることができる。
【0045】
また弁体40が、たとえば硬度Hs70以上の硬質ゴムで形成されるので、弁体40の製造コスト低減を図りつつ弁体40が弁座46に着座するときの打音を抑えることが可能となるとともに、ロッド35および弁体40間で生じる擦れ音を極力小さくすることができ、さらにロッド35および弁体40間の摩耗を抑えて空気リーク量の増加を抑えることができる。
【0046】
ところでダイヤフラムアクチュエータ26および二次空気制御弁27から成る弁装置において、ボディ29には第1および第2カバー30,42が結合されるものであり、合成樹脂から成るボディ29に、合成樹脂によりそれぞれ形成される第1および第2カバー30,42が超音波溶着されるので、弁装置を車両に搭載したときの軽量化による耐振性向上を図ることができるとともに耐食性向上を図ることができ、しかもねじ部材によってボディ29に第1および第2カバー30,42を結合するものと比べると、部品点数の低減および組付工数の低減を図ることができ、緩みが生じることも防止することができる。
【0047】
しかも第1および第2カバー30,42には略L字状の第1および第2接続管部30a,42aが一体に設けられており、ボディ29および第1カバー30の溶着部51よりも内方に先端を配置した第1接続管部30aの基端が第1カバー30にその中心部からオフセットして一体に連設され、ボディ29および第2カバー42の溶着部52よりも内方に先端を配置した第2接続管部42aの基端が第2カバー42にその中心部からオフセットして一体に連設される。
【0048】
したがってボディ29への第1カバー30および第2カバー42の超音波溶着時に各接続管部30a,42aの先端部が邪魔になることはなく、各接続管部30a,42aの先端部に対応する部分でのボディ29への第1カバー30および第2カバー42の溶着強度を充分に高くすることができる。しかも第1および第2接続管部30,42の基端が、第1および第2カバー30,42の中心部からオフセットした位置で各カバー30,42に一体に連設されることで、各接続管部30a,42aの先端部を超音波溶着に邪魔にならない位置に配置しつつ各接続管部30a,42aのホース34,49の接続代を充分に大きく設定することが可能である。
【0049】
しかも弁体40の自由な首振り作動を確保するために戻しばね41のばね力が弁体40に及ばないようにするためのばね受部材57が、上述のようにロッド35に直接取付けられるので、ばね受部材57のロッド35への装着による重量増加を最小限に抑えて弁装置の軽量化による耐振性向上に寄与することができ、また弁体40が硬質ゴムで形成されることによる弁体40の軽量化も、弁装置の軽量化による耐振性向上に寄与することができる。
【0050】
二次空気制御弁27の弁ハウジング39を、車体フレームに支持するにあたり、略C字状の支持板部59,59が弁ハウジング39におけるボディ29の2箇所に設けられており、弾性材61,61が前記各支持板部59,59に装着され、支持部材60,60の一部が各弾性材61,61の嵌合孔62,62に嵌合されている。
【0051】
このような弁ハウジング39の支持構造において、弾性材61は、弁ハウジング39に設けられている支持板部59に装着されるだけの容積を有するものであればよく、弁ハウジング39全体を囲んでいたものと比べて弾性材61を形成する材料量を低減して低コスト化を図ることができ、しかも弾性材61全体としての振幅を比較的小さくすることで二次空気制御弁27の振幅も小さく抑えることができる。
【0052】
さらに支持板部59が略C字状であり、弾性材61が支持板部59を係合させる係合溝61aを外周に有するとともに嵌合孔62を中央部に有して矩形の筒状に形成されるものであるので、支持板部59に弾性材61を押込むようにすることで支持板部59に弾性材61を容易に装着することができ、弾性材61の組付性を向上することができる。
【0053】
また支持板部59,59が弁ハウジング39の少なくとも2箇所に設けられ、各支持板部59,59に個別に弾性材61,61がそれぞれ装着され、各弾性材61,61の嵌合孔62,62に支持部材60,60の一部がそれぞれ嵌合されるので、二次制御弁27を安定的に弾性支持することができる。
【0054】
さらに合成樹脂製の弁ハウジング39と、該弁ハウジング39に結合される合成樹脂製の第1カバー30と、弁ハウジング39および第1カバー30間に周縁部が挟持されるダイヤフラム31とで、二次空気制御弁27を開閉作動せしめるダイヤフラムアクチュエータ26が構成されるので、二次空気制御弁27およびダイヤフラムアクチュエータ26を極力軽量化し、より優れた耐振性を得ることができる。
【0055】
以上、本発明の実施例を説明したが、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明を逸脱することなく種々の設計変更を行うことが可能である。
【0056】
たとえば上記実施例ではロッド35の一端がモールド結合によりダイヤフラム31に直接連結された弁装置について説明したが、本発明は、ダイヤフラム31の中央部を挟む一対のリテーナの一方にロッド35の一端が連結されるようにした弁装置にも適用可能である。
【0057】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、弁体がロッドに対して首振り可能であるので、弁孔の軸線に対してロッドの軸線が多少傾いていたとしても弁体を弁座の全周に確実に着座させることができる。また環状のシール部材がシール受部材で弁体側に押付けられ、弁座とは反対側での貫通孔の開口端縁で弁体に弾発的に接触することにより貫通孔が塞がれて、貫通孔の内面およびロッドの外面間を流体が流通することが阻止されるので、弁孔を確実に閉じて流体の流通量制御精度を向上することができる。しかもシール部材との間で弁体を軸方向に挟むばね受部材がロッドに固定され、このばね受部材とボディとの間に、弁体を弁 座から離座させる方向にロッドを付勢する戻しばねが設けられるので、ロッドに対して弁体が自由に首振りすることを許容しつつ、弁体のアクチュエータ側への移動をロッド付勢用の上記戻しばねのためのばね受部材で阻止することができる。
【0058】
また請求項2の発明によれば、部品点数および組付作業工数の低減を可能としてロッド側で戻しばねを受けることができ、各係合爪部がロッドに係合しないようにしてロッドへのばね受部材の組付を容易とし、ばね受部材をロッドに確実に固定することができる。またロッドに対する弁体の自由な首振り作動を許容しつつ、弁体のアクチュエータ側への移動を最少限に抑えることができる。
【0059】
さらに請求項3の発明によれば、弁体の製造コスト低減を図りつつ弁体が弁座に着座するときの打音を抑えることが可能であり、ロッドおよび弁体間で生じる擦れ音を極力小さくすることができ、ロッドおよび弁体間の摩耗を抑えて流体リーク量の増加を抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 エンジンおよび二次空気制御装置の接続関係を示す図である。
【図2】 二次空気制御装置の側面図である。
【図3】 図2の3矢視平面図である。
【図4】 図3の4−4線断面図である。
【図5】 ロッドの斜視図である。
【図6】 シール受部材の拡大縦断面図であって図7の6−6線に沿う断面図である。
【図7】 図6の7矢視底面図である。
【図8】 ばね受部材の拡大縦断面図であって図9の8−8線に沿う断面図である。
【図9】 図8の9矢視底面図である。
【図10】 図2の10−10線断面図である。
【図11】 図10の11−11線断面図である。
【符号の説明】
26・・・アクチュエータ
29・・・ボディ
35・・・ロッド
40・・・弁体
41・・・戻しばね
42・・・カバー
43・・・流体通路としての空気通路
45・・・弁孔
46・・・弁座
48・・・弁室
53・・・貫通孔
54・・・シール受部材
55・・・シール部材
57・・・ばね受部材
57a・・・リング板部
57b・・・係合爪部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a valve device suitably used for a secondary air control valve of an engine, and in particular, a cover that forms a valve chamber facing the valve seat between the valve seat and the body is coupled to the body having the valve seat. The present invention also relates to a valve apparatus in which a valve body that can be seated on a valve seat is attached to a rod that is connected to an actuator and enters a valve chamber, and the rod is spring-biased in a direction to separate the valve body from the valve seat.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, such a valve device is already known, for example, from Japanese Utility Model Publication No. 61-4009.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the above conventional one, the valve body is fixed to the rod. For this reason, if the axis of the rod is slightly inclined with respect to the axis of the valve hole, the valve hole is not completely closed when the valve body is seated on the valve seat, and the flow rate control accuracy of the fluid deteriorates. there is a possibility.
[0004]
The present invention has been made in view of such circumstances, and even if the axis of the rod is slightly inclined with respect to the axis of the valve hole, the valve hole is reliably closed to improve the fluid flow rate control accuracy. An object is to provide a valve device.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the invention according to claim 1 is characterized in that a valve chamber facing the valve seat is provided in a body having a fluid passage and a valve seat having a valve hole communicating with the fluid passage at a central portion. A rod formed between the body and the cover is coupled to the actuator, and one end of the cover is connected to the body so as to be axially movable.The rod penetrates the valve hole coaxially and enters the valve chamber. In a valve device in which a valve body that can be seated on the valve seat is mounted, and the rod is spring-biased in a direction to separate the valve body from the valve seat, a central portion of the valve body A through hole is provided to allow the rod to oscillate gently to allow the head to swing, and elastically contacts the valve body at the opening edge of the through hole on the opposite side of the valve seat.To close the through holeAn annular seal member that surrounds the rod to enable the seal member is disposed between the valve body and a seal receiving member that is fixed to the other end of the rod to receive the seal member.A spring receiving member sandwiching the valve body in the axial direction with the seal member is fixed to the rod, and the valve body is separated from the valve seat between the spring receiving member and the body. A return spring is provided to urge the rod in the direction of movement.It is characterized by that.
[0006]
According to such a configuration, the valve body can be swung with respect to the rod, and even if the axis of the rod is slightly inclined with respect to the axis of the valve hole, the valve body is surely disposed around the entire circumference of the valve seat. Can be seated. In addition, the annular seal member is pressed against the valve body by the seal receiving member, and elastically contacts the valve body at the opening edge of the through hole on the side opposite to the valve seat.The through hole is blocked,Since the fluid is prevented from flowing between the inner surface of the through hole and the outer surface of the rod, the valve hole can be reliably closed to improve the fluid flow rate control accuracy.Moreover, the spring receiving member that sandwiches the valve body in the axial direction between the seal member and the seal memberFixed with this spring bearing memberBoA return spring that urges the rod in the direction of separating the valve body from the valve seat is provided betweenSoWhile allowing the disc to swing freely with respect to the rod,ActuatorMovement to the side can be prevented by the spring bearing member.
[0007]
Claim2The invention of claim 11In addition to the configuration of the invention, the spring receiving member receives the other end of the coiled return spring whose one end is in contact with the body and surrounds the rod, and a circumferential direction of the rod A plurality of engaging claw portions integrally provided on the inner periphery of the ring plate portion so as to bite into the outer periphery of the rod at a plurality of locations, and each engaging claw portion is engaged with a spring load by the return spring. In order to act in the direction in which the claw portion bites into the rod, it is formed so as to be inclined away from the return spring as it goes inward along the radial direction of the rod. Since the spring receiving member that receives the other end of the return spring is directly attached to the rod, the number of parts and assembly man-hours can be reduced and the return spring can be received on the rod side. Moreover, when the rod is inserted into the spring receiving member from the other end side, the engaging pawls are not engaged with the rod so that the spring receiving member can be easily assembled to the rod. The spring catching member can be securely fixed to the rod so that the engaging claw bites into the rod.ActuatorThe movement of the valve body is permitted while allowing the valve body to swing freely with respect to the rod.ActuatorMovement to the side can be minimized.
[0008]
Further claims3The invention of claim 1Or 2In addition to the structure of the described invention, the valve body is formed of a hard rubber. According to such a structure, the valve body is seated on the valve seat while reducing the manufacturing cost of the valve body. The hitting sound can be suppressed, the rubbing sound generated between the rod and the valve body can be minimized, and the wear between the rod and the valve body can be suppressed to suppress the increase in the amount of fluid leakage.
[0009]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below based on one embodiment of the present invention shown in the accompanying drawings.
[0010]
1 to 11 show an embodiment of the present invention. FIG. 1 is a diagram showing a connection relationship between an engine and a secondary air control device, FIG. 2 is a side view of the secondary air control device, and FIG. 2 is a plan view taken along
[0011]
First, in FIG. 1, an
[0012]
In order to supply the outside air purified by the
[0013]
The secondary
[0014]
2 to 4, the
[0015]
The
[0016]
A
[0017]
In FIG. 5, for example, a
[0018]
Further, at the center of the
[0019]
In such a
[0020]
The secondary
[0021]
The
[0022]
The
[0023]
The
[0024]
By the way, the
[0025]
The
[0026]
The
[0027]
A
[0028]
6 and 7, the
[0029]
Each of the engaging
[0030]
A
[0031]
8 and 9, the
[0032]
The other end of the
[0033]
In this way, the
[0034]
Referring to FIGS. 10 and 11 together, the
[0035]
The
[0036]
The
[0037]
Next, the operation of this embodiment will be described. In the
[0038]
In addition, since one end of the
[0039]
A through-
[0040]
Therefore, the
[0041]
A
[0042]
In addition, the
[0043]
Therefore, the
[0044]
Moreover, when the
[0045]
In addition, since the
[0046]
By the way, in the valve device comprising the
[0047]
Moreover, the first and second covers 30 and 42 are integrally provided with first and second connecting
[0048]
Therefore, at the time of ultrasonic welding of the
[0049]
Moreover, since the
[0050]
When the
[0051]
In such a support structure of the
[0052]
Further, the
[0053]
[0054]
Furthermore, a synthetic
[0055]
Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various design changes can be made without departing from the present invention described in the claims. It is.
[0056]
For example, in the above embodiment, the valve device in which one end of the
[0057]
【The invention's effect】
As aboveBookAccording to the invention,Since the valve body can swing with respect to the rod,Even if the axis of the rod is slightly inclined with respect to the axis of the valve hole, the valve body can be securely seated on the entire circumference of the valve seat.The Further, the annular seal member is pressed to the valve body side by the seal receiving member, and the through hole is closed by elastically contacting the valve body at the opening edge of the through hole on the side opposite to the valve seat, Since fluid is prevented from flowing between the inner surface of the through hole and the outer surface of the rod,The valve hole can be reliably closed to improve the fluid flow rate control accuracy.In addition, a spring receiving member that holds the valve body in the axial direction between the seal member and the seal member is fixed to the rod. Since a return spring is provided to urge the rod in the direction of separating from the seat,While allowing the disc to swing freely with respect to the rod,ActuatorMove to the sideFor the above return spring for rod biasingIt can be blocked by a spring bearing member.
[0058]
AlsoClaim2According to the invention, it is possible to reduce the number of parts and the number of assembling work steps and receive the return spring on the rod side, so that each engagement claw portion does not engage with the rod, and the spring receiving member to the rod can be received. Assembling is facilitated and the spring receiving member can be securely fixed to the rod. In addition, while allowing the valve body to swing freely with respect to the rod,ActuatorMovement to the side can be minimized.
[0059]
Further claims3According to the invention, it is possible to suppress the hitting sound when the valve body is seated on the valve seat while reducing the manufacturing cost of the valve body, and to minimize the rubbing sound generated between the rod and the valve body. In addition, wear between the rod and the valve body can be suppressed, and an increase in the amount of fluid leakage can be suppressed.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing a connection relationship between an engine and a secondary air control device.
FIG. 2 is a side view of a secondary air control device.
3 is a plan view taken along
4 is a cross-sectional view taken along line 4-4 of FIG.
FIG. 5 is a perspective view of a rod.
6 is an enlarged longitudinal sectional view of the seal receiving member, and is a sectional view taken along line 6-6 of FIG.
7 is a bottom view taken along
8 is an enlarged longitudinal sectional view of the spring receiving member, and is a sectional view taken along line 8-8 in FIG.
FIG. 9 is a bottom view taken along
10 is a cross-sectional view taken along line 10-10 in FIG.
11 is a cross-sectional view taken along line 11-11 in FIG.
[Explanation of symbols]
26 ... Actuator
29 ... Body
35 ... Rod
40 ... Valve
41 ... Return spring
42 ... Cover
43 ... Air passage as fluid passage
45 ... Valve hole
46 ... Valve seat
48 ... Valve
53 ... Through hole
54 ... Seal receiving member
55 ... Sealing member
57 .. Spring receiving member
57a ... Ring plate part
57b ... engaging claw
Claims (3)
弁体(40)の中央部には、該弁体(40)のロッド(35)に対する首振りを可能とすべく該ロッド(35)を緩やかに貫通せしめる貫通孔(53)が設けられ、前記弁座(46)とは反対側での前記貫通孔(53)の開口端縁で弁体(40)に弾発的に接触して該貫通孔(53)を塞ぐことを可能としてロッド(35)を囲繞する環状のシール部材(55)が、該シール部材(55)を受けることを可能として前記ロッド(35)の他端に固定されるシール受部材(54)と、前記弁体(40)との間に配置され、前記シール部材(55)との間で前記弁体(40)を軸方向に挟むばね受部材(57)が前記ロッド(35)に固定されていて、このばね受部材(57)と前記ボディ(29)との間に、前記弁体(40)を前記弁座(46)から離座させる方向に前記ロッド(35)を付勢する戻しばね(41)が設けられることを特徴とする弁装置。A valve having the valve seat (46) facing a body (29) having a fluid passage (43) and a valve seat (46) having a valve hole (45) communicating with the fluid passage (43) at the center. A cover (42) that forms a chamber (48) with the body (29) is coupled, and one end of the cover (42) is connected to the actuator (26) so as to be supported by the body (29) so as to be axially movable. A valve body (40) that can be seated on the valve seat (46) is mounted on a rod (35) that passes coaxially through the valve hole (45) and enters the valve chamber (48). In the valve device in which the rod (35) is spring-biased in a direction in which 40) is separated from the valve seat (46),
In the central part of the valve body (40), there is provided a through hole (53) for gently penetrating the rod (35) to allow the valve body (40) to swing with respect to the rod (35). The rod (35 ) can be closed by elastically contacting the valve body (40) at the opening edge of the through hole (53) on the opposite side of the valve seat (46) and closing the through hole (53). ) And an annular seal member (55) that is capable of receiving the seal member (55) and fixed to the other end of the rod (35); and the valve body (40). ) And a spring receiving member (57) sandwiching the valve body (40) in the axial direction with the seal member (55) is fixed to the rod (35). Between the member (57) and the body (29), the valve body (40) is inserted into the valve seat (46). Valve apparatus characterized by return spring (41) is provided for biasing the rod (35) in the direction of unseating from.
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