JPH06241326A - スロットル弁機構 - Google Patents
スロットル弁機構Info
- Publication number
- JPH06241326A JPH06241326A JP2133893A JP2133893A JPH06241326A JP H06241326 A JPH06241326 A JP H06241326A JP 2133893 A JP2133893 A JP 2133893A JP 2133893 A JP2133893 A JP 2133893A JP H06241326 A JPH06241326 A JP H06241326A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- throttle valve
- shape
- valve shaft
- valve
- shaft
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Control Of Throttle Valves Provided In The Intake System Or In The Exhaust System (AREA)
- Lift Valve (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 弁軸のねじり強度を低下させることなく、モ
ータの負荷を軽減出来る内燃機関のスロットル機構の提
供。 【構成】 弁軸5に軸方向に切込み部分9を設け、スロ
ットル弁4を切込み部分9に挟み込む様にして保持する
もの、また、弁軸の断面形状を、円形、あるいは少なく
とも半円より大きい形状、又は四角形など、少なくとも
半円より小さい円弧形状以外の形状とし、スロットル弁
の取付部をそれら断面形状に対応する凹または凸形状に
したもの、また、スロットル弁の取付部を円筒形状に
し、弁軸が貫通するようにたものである。
ータの負荷を軽減出来る内燃機関のスロットル機構の提
供。 【構成】 弁軸5に軸方向に切込み部分9を設け、スロ
ットル弁4を切込み部分9に挟み込む様にして保持する
もの、また、弁軸の断面形状を、円形、あるいは少なく
とも半円より大きい形状、又は四角形など、少なくとも
半円より小さい円弧形状以外の形状とし、スロットル弁
の取付部をそれら断面形状に対応する凹または凸形状に
したもの、また、スロットル弁の取付部を円筒形状に
し、弁軸が貫通するようにたものである。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、例えば自動車等のエン
ジンの吸気系において、スロットル弁をモータにて開閉
制御し、空気または混合気の供給量を調節する、スロッ
トル弁機構に関するものである。
ジンの吸気系において、スロットル弁をモータにて開閉
制御し、空気または混合気の供給量を調節する、スロッ
トル弁機構に関するものである。
【0002】
【従来の技術】近年、自動車の走行安定性、省燃費、動
力性能、運転フィーリング等の、より高い性能を実現す
るため、アクセルペダルとスロットル弁をワイヤーやリ
ンクで機械的に連結していた従来の方式に替わり、アク
セルペダルの操作量や内燃機関の運転状態、車両の走行
状態等に応じて、最適なスロットル開度を電子制御装置
によって演算し、モータによってスロットル弁を電子制
御することが考案されている。
力性能、運転フィーリング等の、より高い性能を実現す
るため、アクセルペダルとスロットル弁をワイヤーやリ
ンクで機械的に連結していた従来の方式に替わり、アク
セルペダルの操作量や内燃機関の運転状態、車両の走行
状態等に応じて、最適なスロットル開度を電子制御装置
によって演算し、モータによってスロットル弁を電子制
御することが考案されている。
【0003】また、スロットル弁の形状を工夫し、モー
タが必要とするトルクをできるだけ低減することによっ
て、モータを小型なものにし、軽量で高性能なスロット
ル弁制御装置が本出願人により出願されている(特願平
4−259358号)。
タが必要とするトルクをできるだけ低減することによっ
て、モータを小型なものにし、軽量で高性能なスロット
ル弁制御装置が本出願人により出願されている(特願平
4−259358号)。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところで、図8は従来
の内燃機関のスロットル弁の取付方法を示すものであっ
て、図に示すように、弁軸1にスリット2を形成し、ス
ロットル弁3をこのスリット2に挿入して保持してい
る。しかしながら、上述のようにモータの負荷を軽減し
小型化するため、図9に示すようにスロットル弁の形状
を工夫し凹凸をつけた場合は、図8に示した、スロット
ル弁をスリット2に挿入する構造では、弁軸1に挿入保
持できないという課題がある。
の内燃機関のスロットル弁の取付方法を示すものであっ
て、図に示すように、弁軸1にスリット2を形成し、ス
ロットル弁3をこのスリット2に挿入して保持してい
る。しかしながら、上述のようにモータの負荷を軽減し
小型化するため、図9に示すようにスロットル弁の形状
を工夫し凹凸をつけた場合は、図8に示した、スロット
ル弁をスリット2に挿入する構造では、弁軸1に挿入保
持できないという課題がある。
【0005】また、これを解消するため、図9のような
形状のスロットル弁を取り付けるために、図10(a)
のように弁軸のスリットの一方を除去した構造にする
と、図10(b)に示す従来の弁軸に比べてスロットル
弁が取り付けられる部分の弁軸の断面積が小さくなるた
め、弁軸のねじり強度が低下するという課題がある。
形状のスロットル弁を取り付けるために、図10(a)
のように弁軸のスリットの一方を除去した構造にする
と、図10(b)に示す従来の弁軸に比べてスロットル
弁が取り付けられる部分の弁軸の断面積が小さくなるた
め、弁軸のねじり強度が低下するという課題がある。
【0006】本発明は、このような従来のスロットル弁
取り付け方法の課題を考慮し、弁軸のねじり強度を低下
させることなく、モータの負荷を軽減出来るスロットル
弁機構を提供することを目的とするものである。
取り付け方法の課題を考慮し、弁軸のねじり強度を低下
させることなく、モータの負荷を軽減出来るスロットル
弁機構を提供することを目的とするものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明は、弁軸に軸方向
に切込み部分を設け、スロットル弁を切込み部分に挟み
込む様にして保持する。
に切込み部分を設け、スロットル弁を切込み部分に挟み
込む様にして保持する。
【0008】また、本発明は、弁軸の断面形状を、円
形、あるいは少なくとも半円より大きい形状、又は四角
形など、少なくとも半円より小さい円弧形状以外の形状
とし、スロットル弁の取付部をそれら断面形状に対応す
る凹または凸形状にしたものである。
形、あるいは少なくとも半円より大きい形状、又は四角
形など、少なくとも半円より小さい円弧形状以外の形状
とし、スロットル弁の取付部をそれら断面形状に対応す
る凹または凸形状にしたものである。
【0009】また、本発明は、スロットル弁の取付部を
円筒形状にし、弁軸が貫通するようにたものである。
円筒形状にし、弁軸が貫通するようにたものである。
【0010】
【作用】上記のような構造により、スロットル弁取り付
けられる部分の弁軸の断面積を従来と等しく、あるいは
大きく確保することが出来、弁軸のねじり強度を低下さ
せることなく、モータの負荷を軽減するため弁の形状を
工夫し、凹凸をつけたスロットル弁を確実に弁軸に保持
するとができる。
けられる部分の弁軸の断面積を従来と等しく、あるいは
大きく確保することが出来、弁軸のねじり強度を低下さ
せることなく、モータの負荷を軽減するため弁の形状を
工夫し、凹凸をつけたスロットル弁を確実に弁軸に保持
するとができる。
【0011】
【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。
て説明する。
【0012】図1は、本発明の内燃機関のスロットル弁
機構の一実施例を示す。スロットル弁4は図2に示した
ような、流れに対して凹凸を有する曲面形状をした弁で
ある。この形状を採用することによってスロットル弁に
生ずる圧力が弁軸5の上下で均一化し、モ−タ6がスロ
ットル弁4を開閉するのに必要なトルクを低減すること
ができるものである。
機構の一実施例を示す。スロットル弁4は図2に示した
ような、流れに対して凹凸を有する曲面形状をした弁で
ある。この形状を採用することによってスロットル弁に
生ずる圧力が弁軸5の上下で均一化し、モ−タ6がスロ
ットル弁4を開閉するのに必要なトルクを低減すること
ができるものである。
【0013】スロットル弁4は、内燃機関の吸気管7内
に配設され、弁軸5を回転中心として回動自在に保持さ
れている。弁軸5の右端部にはリターンスプリング8が
取り付けられ、常時スロットル弁4を閉じさせるように
弁軸5を付勢している。また弁軸5は、モータ6と連結
されており、スロットル弁4は、モータ6を駆動させる
ことによって、弁軸5を介して開閉されるようになって
いる。
に配設され、弁軸5を回転中心として回動自在に保持さ
れている。弁軸5の右端部にはリターンスプリング8が
取り付けられ、常時スロットル弁4を閉じさせるように
弁軸5を付勢している。また弁軸5は、モータ6と連結
されており、スロットル弁4は、モータ6を駆動させる
ことによって、弁軸5を介して開閉されるようになって
いる。
【0014】図2を用いてスロットル弁4の保持方法を
説明する。弁軸5は一端に長い切込み部分9が形成され
ており、スロットル弁4の中央部の取付部10はこの切
込み部分9に挟まれるように挿入される。さらに、スロ
ットル弁4は挿入された状態で止めねじ12によって弁
軸5に固定されている。
説明する。弁軸5は一端に長い切込み部分9が形成され
ており、スロットル弁4の中央部の取付部10はこの切
込み部分9に挟まれるように挿入される。さらに、スロ
ットル弁4は挿入された状態で止めねじ12によって弁
軸5に固定されている。
【0015】他方、弁軸5の他に、結合軸11が用意さ
れ、その大きな切込み部を構成するアーム11aの内側
11bによって、弁軸5を、図3のようにスプラインや
セレーション嵌合等によって結合している。
れ、その大きな切込み部を構成するアーム11aの内側
11bによって、弁軸5を、図3のようにスプラインや
セレーション嵌合等によって結合している。
【0016】このような弁軸5と結合軸11は、スロッ
トル弁4保持側でないそれぞれの端部5a、11cが、吸
気管7の側壁に形成されている孔7a、7bに嵌め込まれ
て支持されている。このようにしてスロットル弁4は、
弁軸5に確実に保持され、弁軸5及び結合軸11とが一
体で弁軸5を回転中心として回動することができる。
トル弁4保持側でないそれぞれの端部5a、11cが、吸
気管7の側壁に形成されている孔7a、7bに嵌め込まれ
て支持されている。このようにしてスロットル弁4は、
弁軸5に確実に保持され、弁軸5及び結合軸11とが一
体で弁軸5を回転中心として回動することができる。
【0017】なお、スロットル弁の形状は、図3のよう
な曲面形状だけでなく、図4のように従来の平形の端面
につばが付いた形状であっても、すなわち平面以外の形
状であても、本発明のスロットル弁取付方法は有効であ
る。
な曲面形状だけでなく、図4のように従来の平形の端面
につばが付いた形状であっても、すなわち平面以外の形
状であても、本発明のスロットル弁取付方法は有効であ
る。
【0018】次に、本発明の内燃機関のスロットル弁制
御装置を用いると、モ−タ6がスロットル弁4を開閉す
るのに必要なトルクが低減できる原理を図5(a)、
(b)を用いて説明する。図5(a),(b)は図1の
A−A断面図である。
御装置を用いると、モ−タ6がスロットル弁4を開閉す
るのに必要なトルクが低減できる原理を図5(a)、
(b)を用いて説明する。図5(a),(b)は図1の
A−A断面図である。
【0019】図5(a)は従来のスロットル弁制御装置
を示している。弁軸5を回転中心として、スロットル弁
4が第一の翼801と第二の翼802より構成され、吸
気管7内に配設されている。そして第一の翼801及び
第二の翼802のそれぞれの先端部と吸気管7の壁面の
間に形成されるノズルを第一の開孔部13、第二の開孔
部14とする。スロットル弁4が開いていき(図中のψ
が増加する方向)、翼が傾斜していくと流れの上流側で
は、第一と第二の開孔部13、14に向かう2つの流れ
(図中のA及びB)に分離される。第一の開孔部13に
向かう流れAについては、流体の通路は流体の流れ方向
に沿って、鋭角の先細り形状となっている。その流れは
スムーズであるので、第一の翼801の上流側表面に沿
って流れる流体の流速は大きい。
を示している。弁軸5を回転中心として、スロットル弁
4が第一の翼801と第二の翼802より構成され、吸
気管7内に配設されている。そして第一の翼801及び
第二の翼802のそれぞれの先端部と吸気管7の壁面の
間に形成されるノズルを第一の開孔部13、第二の開孔
部14とする。スロットル弁4が開いていき(図中のψ
が増加する方向)、翼が傾斜していくと流れの上流側で
は、第一と第二の開孔部13、14に向かう2つの流れ
(図中のA及びB)に分離される。第一の開孔部13に
向かう流れAについては、流体の通路は流体の流れ方向
に沿って、鋭角の先細り形状となっている。その流れは
スムーズであるので、第一の翼801の上流側表面に沿
って流れる流体の流速は大きい。
【0020】他方、第二の開孔部14に向かう流れB
は、第二の翼802先端部の壁面近傍において、大きく
流れの方向転換を必要とする。それゆえ第二の翼802
の上流側の壁面上の流速は小さい。ベルヌーイの定理か
ら、Uを流体の速度、Pを静圧力、ρを流体密度とする
と ρU2/2 + P = Const(一定) (1) であるから、流速Uの大きな第一の翼801の上流側翼
面上の静圧は小さく、第二の翼802の上流側翼面上の
静圧は大きい。このようにスロットル弁4の第一と第二
の翼面上の流速差が静圧力の差となり、スロットル弁4
を閉じる方向(図中のC)のモーメント生ずる。
は、第二の翼802先端部の壁面近傍において、大きく
流れの方向転換を必要とする。それゆえ第二の翼802
の上流側の壁面上の流速は小さい。ベルヌーイの定理か
ら、Uを流体の速度、Pを静圧力、ρを流体密度とする
と ρU2/2 + P = Const(一定) (1) であるから、流速Uの大きな第一の翼801の上流側翼
面上の静圧は小さく、第二の翼802の上流側翼面上の
静圧は大きい。このようにスロットル弁4の第一と第二
の翼面上の流速差が静圧力の差となり、スロットル弁4
を閉じる方向(図中のC)のモーメント生ずる。
【0021】これに対して、図5(b)は本発明の内燃
機関のスロットル弁制御装置の一実施例である。流れに
対して凹面で吸入空気を受ける様に形成された第一の翼
811と、流れに対して凸面で吸入空気を受ける様に形
成された第二の翼812より構成される。そして吸気管
7と翼先端との間に形成されるノズルをそれぞれ第一の
開孔部15、第二の開孔部16とする。スロットル弁4
が開いていき(図中のψが増加する方向)、翼が傾斜し
ていくと、従来のスロットル弁同様、流路の上流側では
第一と第二の開孔部15、16に向かう二つの流れ(図
中のA’及びB’)に分離される。第一の開孔部15に
向かう流れA’は、「鈍角に沿う流れ」であり、あたか
も窪地の上を風が通過するように、その最低部で流速は
零(すなわち静圧力は最大)に近づく。
機関のスロットル弁制御装置の一実施例である。流れに
対して凹面で吸入空気を受ける様に形成された第一の翼
811と、流れに対して凸面で吸入空気を受ける様に形
成された第二の翼812より構成される。そして吸気管
7と翼先端との間に形成されるノズルをそれぞれ第一の
開孔部15、第二の開孔部16とする。スロットル弁4
が開いていき(図中のψが増加する方向)、翼が傾斜し
ていくと、従来のスロットル弁同様、流路の上流側では
第一と第二の開孔部15、16に向かう二つの流れ(図
中のA’及びB’)に分離される。第一の開孔部15に
向かう流れA’は、「鈍角に沿う流れ」であり、あたか
も窪地の上を風が通過するように、その最低部で流速は
零(すなわち静圧力は最大)に近づく。
【0022】一方、第二の翼面812の開孔部16に向
かう流れB’は、「鋭角を回る流れ」であり、その頂点
で流速は最大(すなわち静圧力は最小)となる。第一の
翼811の上流側壁面上の静圧力の上昇と、第二の翼8
12の上流側壁面上の静圧力の減少によって、弁4を開
く方向のモーメント(図中の矢印C’の方向)が生じ
る。
かう流れB’は、「鋭角を回る流れ」であり、その頂点
で流速は最大(すなわち静圧力は最小)となる。第一の
翼811の上流側壁面上の静圧力の上昇と、第二の翼8
12の上流側壁面上の静圧力の減少によって、弁4を開
く方向のモーメント(図中の矢印C’の方向)が生じ
る。
【0023】このように、スロットル弁4の開度の広い
範囲で、 1)第一の翼面に沿って流体が流れにくい。
範囲で、 1)第一の翼面に沿って流体が流れにくい。
【0024】2)第二の翼面に沿って流体が流れやす
い。 様な弁の形状を選ぶことで、第一、第二の翼面811、
8112上の静圧力を均一化し、弁軸周りのスロットル
弁4が閉じる方向のモーメントを相殺することができ
る。
い。 様な弁の形状を選ぶことで、第一、第二の翼面811、
8112上の静圧力を均一化し、弁軸周りのスロットル
弁4が閉じる方向のモーメントを相殺することができ
る。
【0025】その結果、モ−タ6がスロットル弁4を開
閉するのに必要なトルクを低減できる。
閉するのに必要なトルクを低減できる。
【0026】図6は、本発明の別の実施例のスロットル
弁の断面図である。スロットル弁取付部10の形状を、
図6(a)、(b)のように凸または凹にし、他方、丸
い弁軸5をそのまま削ることなく止めねじ12によって
結合したものである。従って強度は大きい。また図6
(c),(d)のように弁軸5に平坦部をもうけスロッ
トル弁取付部10がこれに嵌合される形状であってもよ
い。この場合は、多少弁軸5をへこますが、全体として
強度は大きい。このようにしてスロットル弁4は、弁軸
5に確実に保持され、弁軸5を回転中心として回動する
ことができる。
弁の断面図である。スロットル弁取付部10の形状を、
図6(a)、(b)のように凸または凹にし、他方、丸
い弁軸5をそのまま削ることなく止めねじ12によって
結合したものである。従って強度は大きい。また図6
(c),(d)のように弁軸5に平坦部をもうけスロッ
トル弁取付部10がこれに嵌合される形状であってもよ
い。この場合は、多少弁軸5をへこますが、全体として
強度は大きい。このようにしてスロットル弁4は、弁軸
5に確実に保持され、弁軸5を回転中心として回動する
ことができる。
【0027】図7は、本発明の別の実施例のスロットル
弁の断面図である。図7(a)のように円筒形状をした
スロットル弁取付部10を弁軸5が貫通し、止めねじ1
2によって結合される。またスロットル弁取付部10と
弁軸5が図7(b)や図7(c)のような形状であって
もよい。それらの弁軸5の形状は、円形(a)、四角形
(b)、あるいは少し削られた略円弧形状(c)である
ので、強度は大きい。このようにしてスロットル弁4
は、弁軸5に確実に保持され、弁軸5を回転中心として
回動することができる。
弁の断面図である。図7(a)のように円筒形状をした
スロットル弁取付部10を弁軸5が貫通し、止めねじ1
2によって結合される。またスロットル弁取付部10と
弁軸5が図7(b)や図7(c)のような形状であって
もよい。それらの弁軸5の形状は、円形(a)、四角形
(b)、あるいは少し削られた略円弧形状(c)である
ので、強度は大きい。このようにしてスロットル弁4
は、弁軸5に確実に保持され、弁軸5を回転中心として
回動することができる。
【0028】なお、スロットル弁と弁軸との結合は、ネ
ジ以外のたの公知の手段を用いてもかまわない。
ジ以外のたの公知の手段を用いてもかまわない。
【0029】また、弁軸の断面形状は、上記実施例のも
のに限定されないことはいうまでもない。
のに限定されないことはいうまでもない。
【0030】
【発明の効果】以上述べたところから明らかなように、
本発明は、スロットル弁取り付け部分の弁軸の断面積を
従来と等しく、あるいはより大きくする事が出来るの
で、弁軸のねじり強度を低下させることなく、モータの
負荷を軽減するため弁の形状を工夫し、凹凸をつけたス
ロットル弁を確実に弁軸に保持するとができるという長
所を有する。
本発明は、スロットル弁取り付け部分の弁軸の断面積を
従来と等しく、あるいはより大きくする事が出来るの
で、弁軸のねじり強度を低下させることなく、モータの
負荷を軽減するため弁の形状を工夫し、凹凸をつけたス
ロットル弁を確実に弁軸に保持するとができるという長
所を有する。
【図1】本発明の一実施例を示す内燃機関のスロットル
弁機構の断面図である。
弁機構の断面図である。
【図2】本発明の一実施例の組立・分解斜視図である。
【図3】その実施例におけるスロットル弁機構の断面図
である。
である。
【図4】他のスロットル弁の斜視図である。
【図5】図1のA−A断面図である。
【図6】本発明の他の実施例におけるスロットル弁機構
の断面図である。
の断面図である。
【図7】本発明の他の実施例におけるスロットル弁機構
の断面図である。
の断面図である。
【図8】従来の内燃機関のスロットル弁の組立・分解斜
視図である。
視図である。
【図9】S型曲面スロットル弁の斜視図である。
【図10】従来の弁軸とその断面図である。
1 従来例における弁軸 2 スリット 3 従来例におけるスロットル弁 4 本発明の実施例におけるスロットル弁 5 弁軸 6 モータ 7 吸気官 8 リターンスプリング 9 弁軸切り込み部分 10 スロットル弁取付部 11 結合軸 12 止めねじ
Claims (3)
- 【請求項1】吸気管に配置された弁軸に保持されたスロ
ットル弁を開閉させ、空気または混合気の供給量を制御
するスロットル弁機構において、前記弁軸は軸方向に切
込み部分を有し、前記スロットル弁の取り付け部は前記
切込み部分に挟み込むようにして保持されていることを
特徴とするスロットル弁機構。 - 【請求項2】吸気管に配置された弁軸に保持されたスロ
ットル弁を開閉させ、空気または混合気の供給量を制御
するスロットル弁機構において、前記弁軸の断面形状
を、円形、あるいは少なくとも半円より大きい形状、又
は四角形など、少なくとも半円より小さい円弧形状以外
の形状とし、前記スロットル弁の取付部をそれら断面形
状に対応する凹または凸形状にし、前記弁軸に嵌合する
ようにしたことを特徴とするスロットル弁機構。 - 【請求項3】吸気管に配置された弁軸に保持されたスロ
ットル弁を開閉させ、空気または混合気の供給量を制御
するスロットル弁機構において、前記スロットル弁の取
付部を円筒形状にし、その中に前記弁軸が挿入されてい
ることを特徴とするスロットル弁機構。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2133893A JPH06241326A (ja) | 1993-02-09 | 1993-02-09 | スロットル弁機構 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2133893A JPH06241326A (ja) | 1993-02-09 | 1993-02-09 | スロットル弁機構 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH06241326A true JPH06241326A (ja) | 1994-08-30 |
Family
ID=12052338
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2133893A Pending JPH06241326A (ja) | 1993-02-09 | 1993-02-09 | スロットル弁機構 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH06241326A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009092024A (ja) * | 2007-10-11 | 2009-04-30 | Toshiyuki Kimori | スロットルバルブとその製造方法 |
WO2019048071A1 (fr) * | 2017-09-05 | 2019-03-14 | Faurecia Systemes D'echappement | Vanne anti cliquètement, ligne d'échappement comprenant une telle vanne et procédé de fabrication d'une telle vanne |
-
1993
- 1993-02-09 JP JP2133893A patent/JPH06241326A/ja active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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WO2019048071A1 (fr) * | 2017-09-05 | 2019-03-14 | Faurecia Systemes D'echappement | Vanne anti cliquètement, ligne d'échappement comprenant une telle vanne et procédé de fabrication d'une telle vanne |
US11149658B2 (en) | 2017-09-05 | 2021-10-19 | Faurecia Systemes D'echappement | Anti-rattle valve, exhaust line comprising such valve and method for manufacturing such valve |
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