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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2022-07-19
(45)【発行日】2022-07-27
(54)【発明の名称】バルブ装置
(51)【国際特許分類】
F16K 27/02 20060101AFI20220720BHJP
F16K 1/22 20060101ALI20220720BHJP
F01N 13/08 20100101ALI20220720BHJP
【ＦＩ】
F16K27/02
F16K1/22 B
F01N13/08 B
【請求項の数】
9
(21)【出願番号】P 2017252725
(22)【出願日】2017-12-28
(65)【公開番号】P2019120252
(43)【公開日】2019-07-22
【審査請求日】2020-09-04
(73)【特許権者】
【識別番号】000177612
【氏名又は名称】株式会社ミクニ
(74)【代理人】
【識別番号】100106312
【弁理士】
【氏名又は名称】山本 敬敏
(72)【発明者】
【氏名】田中 直記
(72)【発明者】
【氏名】鈴木 啓悟
(72)【発明者】
【氏名】高山 大輔
(72)【発明者】
【氏名】十部 勝成
【審査官】清水 康
(56)【参考文献】
【文献】国際公開第２００７／１０５３１１（ＷＯ，Ａ１）
【文献】特開２００２－００４８９４（ＪＰ，Ａ）
【文献】米国特許出願公開第２０１３／０２７０４７０（ＵＳ，Ａ１）
【文献】欧州特許出願公開第００１９３５０３（ＥＰ，Ａ２）
【文献】特開２００４－２９３４５２（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平１０－１５３２６６（ＪＰ，Ａ）
【文献】独国特許出願公開第１０２０１３０１６４２０（ＤＥ，Ａ１）
【文献】米国特許出願公開第２０１７／０１３８２７４（ＵＳ，Ａ１）
【文献】特開２０１７－１８０８３７（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平０９－２８０３８５（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平０９－１３３２２４（ＪＰ，Ａ）
【文献】国際公開第２０１５／０７８４３２（ＷＯ，Ａ１）
【文献】独国特許発明第１０２０１４１１３３３２（ＤＥ，Ｂ３）
【文献】特開２０１８－１５１０６７（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１８－１７３２２（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｆ１６Ｋ １／２２－ １／２２６
Ｆ１６Ｋ ２７／００－２７／０２
Ｆ１６Ｋ ３１／０２－３１／１１
Ｆ０１Ｎ １３／０８
Ｆ０２Ｄ ９／０８－ ９／１０
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
流体を通す通路を画定すると共に外壁から突出するように一体形成された突出部を有するボディと、前記ボディの弁軸孔に回動自在に支持された弁軸と、
前記通路を開閉するべく前記弁軸に固定されたバタフライ弁と、
前記弁軸に回転駆動力を及ぼすべく前記突出部を介して前記ボディに固定された駆動ユニットと、を備え、
前記ボディは、前記バタフライ弁の輪郭部が全閉状態において当接するべく前記通路内に半円弧状に突出する半円弧状のシール部と、前記バタフライ弁が全開状態において当接するべく前記通路内に突出する全開ストッパとを含むように、ロストワックス法により鋳造された鋳造品であり、
前記全開ストッパは、前記弁軸孔の中心から前記通路の中心線方向の一方側に偏倚した位置でかつ前記シール部に隣接して連なるように形成されている、
ことを特徴とするバルブ装置。
【請求項2】
前記突出部は、前記ボディの外壁において、互いに離隔して突出する複数の脚部を含む、ことを特徴とする請求項１に記載のバルブ装置。
【請求項3】
前記複数の脚部は、前記ボディの外壁から先端側に向けて断面積が小さくなる先細り形状に形成されている、ことを特徴とする請求項２に記載のバルブ装置。
【請求項4】
前記突出部の先端部分に取り付けられたブラケットを含み、前記駆動ユニットは、前記ブラケットを介して前記ボディに固定されている、
ことを特徴とする請求項１ないし３いずれか一つに記載のバルブ装置。
【請求項5】
前記ブラケットは、前記突出部に固定される板状部と、前記板状部から屈曲して形成され前記駆動ユニットを取り付ける取付け部と、を含む、ことを特徴とする請求項４に記載のバルブ装置。
【請求項6】
前記駆動ユニットは、外輪郭を画定するケースと、前記ケースから突出する回転軸を含み、前記回転軸と前記弁軸の間には、回転力を伝達する連結機構が設けられている、
ことを特徴とする請求項１ないし５いずれか一つに記載のバルブ装置。
【請求項7】
前記連結機構は、前記弁軸の端部に着脱自在に連結される第１連結レバーと、前記第１連結レバーに連結されると共に前記回転軸が着脱自在に連結される第２連結レバーと、を含む、ことを特徴とする請求項６に記載のバルブ装置。
【請求項8】
前記第２連結レバーは、前記回転軸を離脱可能に嵌合する嵌合孔を有する、ことを特徴とする請求項７に記載のバルブ装置。
【請求項9】
前記第１連結レバー及び第２連結レバーは、前記弁軸の軸線方向において所定範囲に亘って相対移動可能に係合され、前記第１連結レバーと第２連結レバーの間には、前記弁軸の軸線方向に付勢力を及ぼす付勢バネが配置されている、
ことを特徴とする請求項７又は８に記載のバルブ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、高温の流体を通す通路を開閉するバタフライ弁を含むバルブ装置に関し、例えば、エンジンの排気系等の如く、高温の排気を通す通路を開閉する際に適用されるバルブ装置に関する。
【背景技術】
【0002】
従来のバルブ装置としては、流体通路を画定する円筒状のパイプ部材、パイプ部材を横断するように挿通された弁軸、弁軸の両端部を支持するべくパイプ部材に設けられた支持部、弁軸に固定されて流体通路を開閉する円板状のバタフライ弁、閉鎖時にバタフライ弁が当接するようにパイプ部材の内壁に溶接された当接部等を備えたものが知られている（例えば、特許文献１を参照）。
【0003】
このバルブ装置では、バタフライ弁が当接する当接部が、パイプ部材の内壁に溶接されている。したがって、溶接による変形を防止するには、溶接後の矯正や熱変形を考慮した部品形状の検討が必要になる。
また、溶接熱による変形を抑制するべくレーザー溶接等を使用すれば、設備費用が高くなり、溶接部の寸法管理が厳しくなり、製造コストの増加を招く。
また、溶接熱による変形を抑制するべくレーザー溶接等を使用すれば、設備費用が高くなり、溶接部の寸法管理が厳しくなり、製造コストの増加を招く。
【0004】
さらに、弁軸をモータ等の駆動ユニットで回転駆動する場合、パイプ部材を流れる排気が高温であることから、駆動ユニットへの熱の影響を抑制ないし防止する必要がある。
しかしながら、このバルブ装置においては、駆動ユニットを取りつけるための構造等を何ら備えていない。
しかしながら、このバルブ装置においては、駆動ユニットを取りつけるための構造等を何ら備えていない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【文献】特開２０１５－１３７５７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
本発明は、上記の事情に鑑みて成されたものであり、その目的とするところは、高温流体の熱の影響を抑制ないし防止でき、開閉動作を高精度に行うことができるバルブ装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明のバルブ装置は、流体を通す通路を画定すると共に外壁から突出するように一体形成された突出部を有するボディと、ボディの弁軸孔に回動自在に支持された弁軸と、通路を開閉するべく弁軸に固定されたバタフライ弁と、弁軸に回転駆動力を及ぼすべく突出部を介してボディに固定された駆動ユニットとを備え、ボディは、バタフライ弁の輪郭部が全閉状態において当接するべく通路内に半円弧状に突出する半円弧状のシール部と、バタフライ弁が全開状態において当接するべく通路内に突出する全開ストッパとを含むように、ロストワックス法により鋳造された鋳造品であり、全開ストッパは、弁軸孔の中心から通路の中心線方向の一方側に偏倚した位置でかつシール部に隣接して連なるように形成されている、構成となっている。
【0008】
上記構成において、突出部は、ボディの外壁において、互いに離隔して突出する複数の脚部を含む、構成を採用してもよい。
【0009】
上記構成において、複数の脚部は、ボディの外壁から先端側に向けて断面積が小さくなる先細り形状に形成されている、構成を採用してもよい。
【0010】
上記構成において、突出部の先端部分に取り付けられたブラケットを含み、駆動ユニットは、ブラケットを介してボディに固定されている、構成を採用してもよい。
【0011】
上記構成において、ブラケットは、突出部に固定される板状部と、板状部から屈曲して形成され駆動ユニットを取り付ける取付け部を含む、構成を採用してもよい。
【0012】
上記構成において、駆動ユニットは、外輪郭を画定するケースと、ケースから突出する回転軸を含み、回転軸と弁軸の間には、回転力を伝達する連結機構が設けられている、構成を採用してもよい。
【0013】
上記構成において、連結機構は、弁軸の端部に着脱自在に連結される第１連結レバーと、第１連結レバーに連結されると共に駆動ユニットの回転軸が着脱自在に連結される第２連結レバーを含む、構成を採用してもよい。
【0014】
上記構成において、第２連結レバーは、回転軸を離脱可能に嵌合する嵌合孔を有する、構成を採用してもよい。
【0015】
上記構成において、第１連結レバー及び第２連結レバーは、弁軸の軸線方向において所定範囲に亘って相対移動可能に係合され、第１連結レバーと第２連結レバーの間には、弁軸の軸線方向に付勢力を及ぼす付勢バネが配置されている、構成を採用してもよい。
【発明の効果】
【0018】
上記構成をなすバルブ装置によれば、高温流体の熱の影響を抑制ないし防止でき、又、通路の開閉動作を高精度に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【0019】
【図1】本発明に係るバルブ装置の一実施形態を示す外観斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【0020】
以下、本発明の実施形態について、添付図面を参照しつつ説明する。
この実施形態に係るバルブ装置Ｍは、図１ないし図５に示すように、ボディ１０、軸線Ｓをもつ弁軸２０、バタフライ弁３０、ブラケット４０、連結機構５０、駆動ユニット６０を備えている。
この実施形態に係るバルブ装置Ｍは、図１ないし図５に示すように、ボディ１０、軸線Ｓをもつ弁軸２０、バタフライ弁３０、ブラケット４０、連結機構５０、駆動ユニット６０を備えている。
【0021】
ボディ１０は、ステンレス鋼、鉄等の金属材料を用いて、ロストワックス法により鋳造された鋳造品である。
ボディ１０は、流体を通す通路１１、通路１１内に突出して形成されたシール部１２、通路１１内に突出して形成された全開ストッパ１３、弁軸２０を通す二つの弁軸孔１４、ブッシュＢを嵌め込む二つの嵌合孔１５、キャップＣを嵌め込む凹部１６、ブラケット４０を固定するための突出部としての複数の脚部１７、第１連結部１８、第２連結部１９を備えている。
ボディ１０は、流体を通す通路１１、通路１１内に突出して形成されたシール部１２、通路１１内に突出して形成された全開ストッパ１３、弁軸２０を通す二つの弁軸孔１４、ブッシュＢを嵌め込む二つの嵌合孔１５、キャップＣを嵌め込む凹部１６、ブラケット４０を固定するための突出部としての複数の脚部１７、第１連結部１８、第２連結部１９を備えている。
【0022】
通路１１は、中心線Ｌ上に中心をもつ所定内径の円形断面をなす円筒通路として形成されている。
シール部１２は、弁軸孔１４の領域で分断されて半円弧状に突出して形成された第１シール部１２ａ及び第２シール部１２ｂにより構成されている。
第１シール部１２ａは、弁軸孔１４の中心（軸線Ｓ）から中心線Ｌ方向の一方側に偏倚した位置においてバタフライ弁３０が当接する当接面を画定するように形成されている。
第２シール部１２ｂは、弁軸孔１４の中心から中心線Ｌ方向の他方側に偏倚した位置においてバタフライ弁３０が当接する当接面を画定するように形成されている。
シール部１２は、弁軸孔１４の領域で分断されて半円弧状に突出して形成された第１シール部１２ａ及び第２シール部１２ｂにより構成されている。
第１シール部１２ａは、弁軸孔１４の中心（軸線Ｓ）から中心線Ｌ方向の一方側に偏倚した位置においてバタフライ弁３０が当接する当接面を画定するように形成されている。
第２シール部１２ｂは、弁軸孔１４の中心から中心線Ｌ方向の他方側に偏倚した位置においてバタフライ弁３０が当接する当接面を画定するように形成されている。
【0023】
全開ストッパ１３は、弁軸孔１４の中心から中心線Ｌ方向の一方側に偏倚した位置でかつ第１シール部１２ａに隣接する位置において、全開状態にあるバタフライ弁３０が当接する当接面を画定するように形成されている。
【0024】
二つの弁軸孔１４は、中心線Ｌに垂直に伸長する軸線Ｓ上において、弁軸２０の第１軸部２１及び第２軸部２２が回動自在に嵌め込まれる内径寸法をもつ円筒状に形成されている。
二つの嵌合孔１５は、軸線Ｓ方向において弁軸孔１４の外側に隣接する位置に、ブッシュＢが隙間なく堅固に嵌め込まれる内径寸法をもつ円筒状に形成されている。
凹部１６は、キャップＣが嵌合固定されるように、嵌合孔１５よりも大きい内径をなす座ぐり形状に形成されている。
二つの嵌合孔１５は、軸線Ｓ方向において弁軸孔１４の外側に隣接する位置に、ブッシュＢが隙間なく堅固に嵌め込まれる内径寸法をもつ円筒状に形成されている。
凹部１６は、キャップＣが嵌合固定されるように、嵌合孔１５よりも大きい内径をなす座ぐり形状に形成されている。
【0025】
突出部としての複数（ここでは４つ）の脚部１７は、ボディ１０の外壁１０ａから互いに離隔して軸線Ｓ方向に突出し、外壁１０ａから先端側に向けて断面積が小さくなる先細り形状に形成されている。
各々の脚部１７は、ブラケット４０が取り付けられる先端部分１７ａ、先端部分１７ａから外壁１０ａに向けて広がるフィン部分１７ｂを備えている。
先端部分１７ａは、ブラケット４０を当接させる座面、座面から突出してブラケット４０の嵌合孔４１ａに嵌合して結合される結合部を含むように形成されている。
ここで、先端部分１７ａは、溶接、カシメ処理、あるいはその他の手法により、ブラケット４０を嵌め込んだ後に堅固に固定されるようになっている。
各々の脚部１７は、ブラケット４０が取り付けられる先端部分１７ａ、先端部分１７ａから外壁１０ａに向けて広がるフィン部分１７ｂを備えている。
先端部分１７ａは、ブラケット４０を当接させる座面、座面から突出してブラケット４０の嵌合孔４１ａに嵌合して結合される結合部を含むように形成されている。
ここで、先端部分１７ａは、溶接、カシメ処理、あるいはその他の手法により、ブラケット４０を嵌め込んだ後に堅固に固定されるようになっている。
【0026】
このように、複数の脚部１７が、ボディ１０の外壁１０ａから先端側に向けて断面積が小さくなる先細り形状に形成されているため、曲げ荷重等に対する機械的強度を確保しつつ、ボディ１０からブラケット４０に向かう熱伝達を抑制することができる。
また、複数の脚部１７がフィン部分１７ｂを有するため、その表面からの放熱作用も得られて、ブラケット４０に向かう熱伝達をさらに抑制することができる。
また、複数の脚部１７がフィン部分１７ｂを有するため、その表面からの放熱作用も得られて、ブラケット４０に向かう熱伝達をさらに抑制することができる。
【0027】
すなわち、複数の脚部１７は、ボディ１０の外壁１０ａから離隔した位置において駆動ユニット６０を堅固に保持すると共に、通路１１内を流れる高温流体の熱を外部に逃して駆動ユニット６０への伝熱を抑制する伝熱抑制及び放熱の役割をなすものである。
ここでは、複数の脚部１７が、ボディ１０に対して同一材料により一体形成されているため、溶接等によりボディに後付けする場合に比べて熱歪等の影響を抑えることができ、ボディ１０を所望する形状及び寸法に形成することができる。
ここでは、複数の脚部１７が、ボディ１０に対して同一材料により一体形成されているため、溶接等によりボディに後付けする場合に比べて熱歪等の影響を抑えることができ、ボディ１０を所望する形状及び寸法に形成することができる。
【0028】
第１連結部１８及び第２連結部１９は、バルブ装置Ｍが排気通路を形成する排気管の途中に介在させられた状態で、排気管を嵌合結合させることにより、あるいは、別の連結スペーサ及び締結ボルト等を用いて、排気管に連結されるように形成されている。
【0029】
上記のように、ボディ１０はロストワックス法により鋳造された鋳造品であるため、耐熱性の高い金属材料を用いて、鋳肌表面の平滑性を確保しつつ複雑な形状を高精度に成型することができる。それ故に、通路１１、シール部１２、全開ストッパ１３、弁軸孔１４、嵌合孔１５等は、ボディ１０の所定位置において所定寸法に高精度に形成される。
一方、要求仕様に応じて、通路１１の内径寸法、シール部１２の内径及び幅寸法等が、機械加工により適宜設定されてもよい。
一方、要求仕様に応じて、通路１１の内径寸法、シール部１２の内径及び幅寸法等が、機械加工により適宜設定されてもよい。
【0030】
弁軸２０は、高耐食ステンレス鋼等の金属材料を用いて、軸線Ｓ方向に伸長する円柱形状に形成されている。
そして、弁軸２０は、同一の外径寸法をなす円柱状の第１軸部２１及び第２軸部２２、バタフライ弁３０を固定するべく円柱形状の一部が段付き状にカットされた平坦部２３、平坦部２３の略中央に形成されたネジ孔２４、第２軸部２２の外側に連続して形成された端部２５を備えている。
そして、弁軸２０は、同一の外径寸法をなす円柱状の第１軸部２１及び第２軸部２２、バタフライ弁３０を固定するべく円柱形状の一部が段付き状にカットされた平坦部２３、平坦部２３の略中央に形成されたネジ孔２４、第２軸部２２の外側に連続して形成された端部２５を備えている。
【0031】
第１軸部２１及び第２軸部２２は、ボディ１０の弁軸孔１４に挿通されると共にブッシュＢに嵌め込まれる外径寸法に形成されている。
平坦部２３は、バタフライ弁３０を接合させてネジ２３ａをネジ孔２４に捩じ込むことにより、バタフライ弁３０が堅固に固定されるように形成されている。
端部２５は、連結機構５０の一部をなす第１連結レバー５１の嵌合孔ｈ１に嵌合される略矩形の断面をなすように形成されている。
平坦部２３は、バタフライ弁３０を接合させてネジ２３ａをネジ孔２４に捩じ込むことにより、バタフライ弁３０が堅固に固定されるように形成されている。
端部２５は、連結機構５０の一部をなす第１連結レバー５１の嵌合孔ｈ１に嵌合される略矩形の断面をなすように形成されている。
【0032】
二つのブッシュＢは、高耐食ステンレス鋼、高耐食ステンレス合金鋼等の金属材料を用いて円筒状に形成されている。
そして、二つのブッシュＢは、ボディ１０の二つの嵌合孔１５にそれぞれ嵌め込まれて、弁軸２０の第１軸部２１及び第２軸部２２をそれぞれ回動自在に支持するラジアル軸受として機能するようになっている。
そして、二つのブッシュＢは、ボディ１０の二つの嵌合孔１５にそれぞれ嵌め込まれて、弁軸２０の第１軸部２１及び第２軸部２２をそれぞれ回動自在に支持するラジアル軸受として機能するようになっている。
【0033】
これによれば、弁軸２０は、ボディ１０に装着されたブッシュＢを介して回動自在に支持されるため、弁軸孔１４を軸受孔として使用して弁軸孔１４により直接支持される場合に比べて、弁軸２０を円滑に回動させることができる。
また、ブッシュＢをボディ１０に嵌合することで、ブッシュＢとボディ１０の間及び弁軸２０とブッシュＢの間に隙間が生じないようにできるため、高温の流体がボディ１０の外部に漏れ出るのを防止できる。
また、ブッシュＢをボディ１０に嵌合することで、ブッシュＢとボディ１０の間及び弁軸２０とブッシュＢの間に隙間が生じないようにできるため、高温の流体がボディ１０の外部に漏れ出るのを防止できる。
【0034】
バタフライ弁３０は、ステンレス鋼等の金属材料を用いて、軸線Ｓと中心線Ｌの交点を中心とする円板状に形成され、その中央においてネジ２３ａを通す円孔３１、軸線Ｓ上に位置する直線を境として一方側に第１輪郭部３２及び他方側に第２輪郭部３３を備えている。
【0035】
そして、バタフライ弁３０は、弁軸２０の平坦部２３に接合されて、ネジ２３ａを円孔３１に通して弁軸２０のネジ孔２４に捩じ込むことにより、弁軸２０に堅固に固定される。ここで、バタフライ弁３０は、通路１１を全閉した全閉状態において、第１輪郭部３２が第１シール部１２ａに当接しかつ第２輪郭部３３が第２シール部１２ｂに当接する。
一方、バタフライ弁３０は、通路１１を全開した全開状態において、第２輪郭部３３が全開ストッパ１３に当接するようになっている。
一方、バタフライ弁３０は、通路１１を全開した全開状態において、第２輪郭部３３が全開ストッパ１３に当接するようになっている。
【0036】
ブラケット４０は、ステンレス鋼等の金属材料を用いて形成され、板状部４１、板状部４１から屈曲して形成された複数（ここでは３つ）の取付け部４２を備えている。
板状部４１は、略矩形の平板状に形成され、ボディ１０の複数の脚部１７の先端部分１７ａを嵌合させるための複数（ここでは４つ）の嵌合孔４１ａ、連結機構５０を通す貫通孔４１ｂを備えている。
各々の取付け部４２は、板状部４１から略Ｌ字状に屈曲して形成され、その先端側において駆動ユニット６０のフランジ部６１ａが接合される平坦部４２ａ、平坦部４２ａに形成されたネジ孔４２ｂを備えている。
板状部４１は、略矩形の平板状に形成され、ボディ１０の複数の脚部１７の先端部分１７ａを嵌合させるための複数（ここでは４つ）の嵌合孔４１ａ、連結機構５０を通す貫通孔４１ｂを備えている。
各々の取付け部４２は、板状部４１から略Ｌ字状に屈曲して形成され、その先端側において駆動ユニット６０のフランジ部６１ａが接合される平坦部４２ａ、平坦部４２ａに形成されたネジ孔４２ｂを備えている。
【0037】
そして、ブラケット４０は、脚部１７の先端部分１７ａが嵌合孔４１ａに結合されることにより、ボディ１０に堅固に固定される。ここで、結合方法としては、溶接、カシメ処理、その他の堅固な結合方法を適用することができる。
また、ブラケット４０がボディ１０に固定された状態において、取付け部４２は、ボディ１０に対して板状部４１から軸線Ｓ方向にさらに離隔した位置において駆動ユニット６０を固定するようになっている。
また、ブラケット４０がボディ１０に固定された状態において、取付け部４２は、ボディ１０に対して板状部４１から軸線Ｓ方向にさらに離隔した位置において駆動ユニット６０を固定するようになっている。
【0038】
このように、駆動ユニット６０は、ブラケット４０を介してボディ１０に固定されている。したがって、ケースの形状あるいは型式等の仕様が異なる種々の駆動ユニット６０が存在する場合は、それぞれの駆動ユニット６０に対応した種々のブラケット４０を採用することで、共通のボディ１０を流用しつつ、要望に応じた種々のバルブ装置Ｍを提供することができる。
【0039】
また、ブラケット４０は、板状部４１、板状部４１からそれぞれ離隔して屈曲形成された複数の取付け部４２を備える形態をなすため、ブラケット４０に伝達した熱をその表面から逃す放熱作用も得られ、駆動ユニット６０に向かう熱伝達を抑制することができる。
さらに、ブラケット４０が板状部４１を備えているため、ボディ１０の外壁１０ａから放射される輻射熱を板状部４１で遮ることができ、駆動ユニット６０への熱の影響を低減することができる。
さらに、ブラケット４０が板状部４１を備えているため、ボディ１０の外壁１０ａから放射される輻射熱を板状部４１で遮ることができ、駆動ユニット６０への熱の影響を低減することができる。
【0040】
連結機構５０は、弁軸２０の端部２５と駆動ユニット６０の回転軸６２を連結して回転力を伝達するものであり、図８に示すように、第１連結レバー５１、第２連結レバー５２、付勢バネ５３により構成されている。
【0041】
第１連結レバー５１は、薄板状のステンレス鋼板等を用いて、略コ字状に屈曲して形成され、連結部５１ａ、一対の係合片５１ｂ、一対の規制片５１ｃを備えている。
連結部５１ａは、略平板状に形成され、その中央において弁軸２０の端部２５を挿脱自在に嵌合し得る略矩形の嵌合孔ｈ１を備えている。
一対の係合片５１ｂは、第２連結レバー５２に係合されるものであり、連結部５１ａからクランク状に屈曲して形成され、付勢バネ５３のずれを規制する役割をなすと共に、第２連結レバー５２のスリット５２ｃを通して係合孔５２ｄに係合され得るように形成されている。
一対の規制片５１ｃは、付勢バネ５３のずれを規制するものであり、一対の係合片５１ｂと軸線Ｓ回りに略９０度位相がずれた位置において、連結部５１ａからそれぞれＬ字状に屈曲して形成されている。
連結部５１ａは、略平板状に形成され、その中央において弁軸２０の端部２５を挿脱自在に嵌合し得る略矩形の嵌合孔ｈ１を備えている。
一対の係合片５１ｂは、第２連結レバー５２に係合されるものであり、連結部５１ａからクランク状に屈曲して形成され、付勢バネ５３のずれを規制する役割をなすと共に、第２連結レバー５２のスリット５２ｃを通して係合孔５２ｄに係合され得るように形成されている。
一対の規制片５１ｃは、付勢バネ５３のずれを規制するものであり、一対の係合片５１ｂと軸線Ｓ回りに略９０度位相がずれた位置において、連結部５１ａからそれぞれＬ字状に屈曲して形成されている。
【0042】
第２連結レバー５２は、薄板状のステンレス鋼等を用いて、略コ字状に屈曲して形成され、連結部５２ａ、一対の腕部５２ｂ、一対のスリット５２ｃ、一対の係合孔５２ｄを備えている。
連結部５２ａは、駆動ユニット６０の回転軸６２が連結されるものであり、略平板状に形成され、その中央において駆動ユニット６０の回転軸６２を挿脱自在に嵌合し得る略矩形の嵌合孔ｈ２を備えている。
一対の腕部５２ｂは、連結部５２ａからそれぞれ略Ｌ字状に屈曲して形成され、その内側に配置された付勢バネ５３のずれを規制するようになっている。
各々のスリット５２ｃは、対応する腕部５２ｂに形成され、第１連結レバー５１を第２連結レバー５２に係合させるように組み付ける際に、係合片５１ｂが通過し得る寸法に形成されている。
各々の係合孔５２ｄは、対応する腕部５２ｂにおいてスリット５２ｃに連続して形成され、第１連結レバー５０の係合片５１ｂが軸線Ｓ回りに移動不能にかつ軸線Ｓ方向に所定量移動可能な寸法に形成されている。
連結部５２ａは、駆動ユニット６０の回転軸６２が連結されるものであり、略平板状に形成され、その中央において駆動ユニット６０の回転軸６２を挿脱自在に嵌合し得る略矩形の嵌合孔ｈ２を備えている。
一対の腕部５２ｂは、連結部５２ａからそれぞれ略Ｌ字状に屈曲して形成され、その内側に配置された付勢バネ５３のずれを規制するようになっている。
各々のスリット５２ｃは、対応する腕部５２ｂに形成され、第１連結レバー５１を第２連結レバー５２に係合させるように組み付ける際に、係合片５１ｂが通過し得る寸法に形成されている。
各々の係合孔５２ｄは、対応する腕部５２ｂにおいてスリット５２ｃに連続して形成され、第１連結レバー５０の係合片５１ｂが軸線Ｓ回りに移動不能にかつ軸線Ｓ方向に所定量移動可能な寸法に形成されている。
【0043】
付勢バネ５３は、圧縮型のコイルバネであり、第１連結レバー５１と第２連結レバー５２が互いに係合するように組み付けられてバルブ装置Ｍに装着された状態で、両者のガタツキを防止するべく両者を軸線Ｓ方向に押し広げる付勢力を及ぼすようになっている。
【0044】
上記構成をなす連結機構５０は、以下のようにして組み付けられる。
先ず、第１連結レバー５１及び第２連結レバー５２が、嵌合孔ｈ１及び嵌合孔ｈ２が並ぶ直線の方向においてコ字形状の開放側を互いに向か合わせるように配置されて、付勢バネ５３を挟み込むように保持される。
続いて、第１連結レバー５１と第２連結レバー５２が直線回りに相対的に回転させられて、第１連結レバー５１の係合片５１ｂが第２連結レバー５２のスリット５２ｃを通して係合孔５２ｄに挿入される。
そして、付勢力により、第１連結レバー５１と第２連結レバー５２が直線方向において互いに付勢バネ５３により付勢されると、係合片５１ｂがスリット５２ｃからずれて係合状態が維持される。
先ず、第１連結レバー５１及び第２連結レバー５２が、嵌合孔ｈ１及び嵌合孔ｈ２が並ぶ直線の方向においてコ字形状の開放側を互いに向か合わせるように配置されて、付勢バネ５３を挟み込むように保持される。
続いて、第１連結レバー５１と第２連結レバー５２が直線回りに相対的に回転させられて、第１連結レバー５１の係合片５１ｂが第２連結レバー５２のスリット５２ｃを通して係合孔５２ｄに挿入される。
そして、付勢力により、第１連結レバー５１と第２連結レバー５２が直線方向において互いに付勢バネ５３により付勢されると、係合片５１ｂがスリット５２ｃからずれて係合状態が維持される。
【0045】
これにより、第１連結レバー５１と第２連結レバー５２は、直線方向において所定範囲に亘って相対移動可能に係合され、付勢バネ５３をずれないように保持し、両者の係合が外れないように組み付けられたモジュール品となる。
このモジュール品において、第１連結レバー５１及び第２連結レバー５２は、直線方向において所定範囲に亘って相対移動可能に係合され、かつ、直線回りにおいて一体的に回転するように組み付けられた状態となる。
このモジュール品において、第１連結レバー５１及び第２連結レバー５２は、直線方向において所定範囲に亘って相対移動可能に係合され、かつ、直線回りにおいて一体的に回転するように組み付けられた状態となる。
【0046】
そして、モジュール品としての連結機構５０が、弁軸２０の端部２５が嵌合孔ｈ１に嵌合されかつ駆動ユニット６０の回転軸６２が嵌合孔ｈ２に嵌合されるようにして組付けられることにより、回転軸６２と弁軸２０との間において回転力が伝達される連結状態が得られる。
【0047】
すなわち、第１連結レバー５１及び第２連結レバー５２は、弁軸２０の軸線Ｓ方向において所定範囲に亘って相対移動可能に係合され、かつ、軸線Ｓ回りにおいて一体的に回転するように組み付けられた状態となる。
【0048】
上記構成をなす連結機構５０は、薄板状の部材を屈曲形成した第１連結レバー５１及び第２連結レバー５２を含むため、中実部材等を採用する場合に比べて、熱伝達の通路面積を小さくしつつ、表面積を大きくすることができる。
これにより、連結機構５０を介して弁軸２０から回転軸６２への熱伝達を抑制でき、又、連結機構５０での放熱作用も得ることができる。
これにより、連結機構５０を介して弁軸２０から回転軸６２への熱伝達を抑制でき、又、連結機構５０での放熱作用も得ることができる。
【0049】
駆動ユニット６０は、弁軸２０に対して回転駆動力を及ぼすものであり、外輪郭を画定するケース６１、ケース６１から突出する回転軸６２、ケース６１内に配置された駆動源、駆動源と回転軸６２の間に介在する減速歯車を備えている。
【0050】
ケース６１は、ブラケット４０の取付け部４２に接合されるフランジ部６１ａ、フランジ部６１ａに形成されて締結ボルトｂ１を通す円孔６１ｂを備えている。
回転軸６２は、その先端領域において、第２連結レバー５２の嵌合孔ｈ２に挿脱自在に嵌合される略矩形の断面部分を備えている。
駆動源は、励磁用のコイル、永久磁石、電磁力により回転するロータ等を含む、ＤＣモータ、トルクモータ等である。
回転軸６２は、その先端領域において、第２連結レバー５２の嵌合孔ｈ２に挿脱自在に嵌合される略矩形の断面部分を備えている。
駆動源は、励磁用のコイル、永久磁石、電磁力により回転するロータ等を含む、ＤＣモータ、トルクモータ等である。
【0051】
次に、上記構成をなすバルブ装置Ｍの組付けについて説明する。
上記のボディ１０、ブッシュＢ、キャップＣ、弁軸２０、ネジ２３ａ、バタフライ弁３０、ブラケット４０、連結機構５０、駆動ユニット６０、締結ボルトｂ１が準備される。
続いて、ブッシュＢが、ボディ１０の嵌合孔１５に嵌合して固定される。
続いて、弁軸２０が、弁軸孔１４を通してボディ１０のブッシュＢに対して回動自在に嵌合され、その状態において、バタフライ弁３０がネジ２３ａを用いて弁軸２０の平坦部２３に締結される。
続いて、キャップＣが、ボディ１０の凹部１６に嵌合して固定される。
上記のボディ１０、ブッシュＢ、キャップＣ、弁軸２０、ネジ２３ａ、バタフライ弁３０、ブラケット４０、連結機構５０、駆動ユニット６０、締結ボルトｂ１が準備される。
続いて、ブッシュＢが、ボディ１０の嵌合孔１５に嵌合して固定される。
続いて、弁軸２０が、弁軸孔１４を通してボディ１０のブッシュＢに対して回動自在に嵌合され、その状態において、バタフライ弁３０がネジ２３ａを用いて弁軸２０の平坦部２３に締結される。
続いて、キャップＣが、ボディ１０の凹部１６に嵌合して固定される。
【0052】
次に、ブラケット４０が、ボディ１０の脚部１７に固定される。
続いて、連結機構５０が、嵌合孔ｈ１に弁軸２０の端部２５を嵌合させるようにして組み込まれる。
その後、駆動ユニット６０が、回転軸６２を嵌合孔ｈ２に嵌合させつつブラケット４０の取付け部４２に接合され、締結ボルトｂ１が円孔６１ｂを通してネジ孔４２ｂに捩じ込まれることにより、ブラケット４０に固定される。
これにより、駆動ユニット６０がブラケット４０及び複数の脚部１７を介してボディ１０に固定されたバルブ装置Ｍが得られる。
尚、上記組み付け方法は、一例であり、その他の手順による組み付けが可能である。
続いて、連結機構５０が、嵌合孔ｈ１に弁軸２０の端部２５を嵌合させるようにして組み込まれる。
その後、駆動ユニット６０が、回転軸６２を嵌合孔ｈ２に嵌合させつつブラケット４０の取付け部４２に接合され、締結ボルトｂ１が円孔６１ｂを通してネジ孔４２ｂに捩じ込まれることにより、ブラケット４０に固定される。
これにより、駆動ユニット６０がブラケット４０及び複数の脚部１７を介してボディ１０に固定されたバルブ装置Ｍが得られる。
尚、上記組み付け方法は、一例であり、その他の手順による組み付けが可能である。
【0053】
次に、バルブ装置Ｍが、自動車に搭載されるエンジンの排気系に適用された場合の動作について説明する。
ここで、駆動ユニット６０の駆動は、自動車の走行状態及びエンジンの運転状態に関する種々の情報に基づいて、制御ユニットにより発せられる制御信号に基づき適宜制御される。
ここで、駆動ユニット６０の駆動は、自動車の走行状態及びエンジンの運転状態に関する種々の情報に基づいて、制御ユニットにより発せられる制御信号に基づき適宜制御される。
【0054】
例えば、排気通路を全開とする場合は、駆動ユニット６０により、弁軸２０が一方向へ回転させられて、図９に示すように、バタフライ弁３０が全開ストッパ１３に当接する。これにより、通路１１が全開状態にされる。
【0055】
一方、排気通路を全閉とする場合は、駆動ユニット６０により、弁軸２０が他方向へ回転させられて、図１０に示すように、バタフライ弁３０がシール部１２に当接する。これにより、通路１１が全閉状態にされる。
【0056】
また、排気通路を流れる排気を所定量に制御する場合は、駆動ユニット６０により、弁軸２０が一方向又は他方向に適宜回転させられて、図１１に示すように、バタフライ弁３０が所望される開度に調整され、通路１１を流れる排気ガスの流量が調整される。
【0057】
このように、バタフライ弁３０は、駆動ユニット６０の回転駆動力により、全開状態及び全閉状態だけではなく、所定の開度に絞った中間開度状態にも高精度に開閉制御されるため、排気の流量を所望される流量に高精度に制御でき、それに基づく種々の運転制御が可能になる。
特に、このバルブ装置Ｍにおいては、駆動ユニット６０に対して、高温排気による熱の影響が抑制ないし防止される構造が採用されているため、所望の耐久性を確保しつつ、通路１１の開閉動作を高精度に行うことができる。
特に、このバルブ装置Ｍにおいては、駆動ユニット６０に対して、高温排気による熱の影響が抑制ないし防止される構造が採用されているため、所望の耐久性を確保しつつ、通路１１の開閉動作を高精度に行うことができる。
【0058】
上記実施形態においては、ボディとして円筒状の通路１１を画定するボディ１０及びバタフライ弁として円形のバタフライ弁３０を採用した形態を示したが、これに限定されるものではない。例えば、通路として楕円通路を画定するボディ及びバタフライ弁として楕円形のバタフライ弁を採用してもよい。
【0059】
上記実施形態においては、ボディ１０から突出する突出部として４つの脚部１７を採用した形態を示したが、これに限定されるものではなく、４つ以外の個数の脚部を採用してもよい。また、脚部として先端側に向けて断面積が小さくなる先細り形状の脚部１７を示したが、これに限定されるものではなく、それ以外の形態をなす脚部を採用してもよい。
【0060】
上記実施形態においては、ボディ１０の突出部に対して、ブラケット４０を介して駆動ユニット６０が固定される形態を示したが、これに限定されるものではなく、突出部に対して駆動ユニットが直接固定される形態を採用してもよい。
【0061】
上記実施形態においては、連結機構として、第１連結レバー５１、第２連結レバー５２、付勢バネ５３を含む連結機構５０を示したが、これに限定されるものではなく、駆動ユニットの回転軸と弁軸の間に介在して回転力を伝達し得るものであればその他の形態をなす連結機構を採用してもよい。
【0062】
上記実施形態においては、ブラケット４０に駆動ユニット６０を固定する形態を示したが、ブラケット４０と駆動ユニット６０のケース６１との間隙部分に、遮熱部材を配置した構成を採用してもよい。
これによれば、駆動ユニット６０が、ボディ１０の外壁１０ａ又はブラケット４０の表面から放射される輻射熱に曝されるのを防止でき、熱の影響をより一層抑制することができる。
これによれば、駆動ユニット６０が、ボディ１０の外壁１０ａ又はブラケット４０の表面から放射される輻射熱に曝されるのを防止でき、熱の影響をより一層抑制することができる。
【0063】
以上述べたように、本発明のバルブ装置は、高温流体の熱の影響を抑制ないし防止でき、又、通路の開閉動作を高精度に行うことができるため、自動車等の排気系に適用できるのは勿論のこと、その他の車両等、あるいはその他の高温流体を扱う分野においても有用である。
【符号の説明】
【0064】
Ｍ バルブ装置
１０ ボディ
１０ａ 外壁
１１ 通路
Ｌ 中心線
１２ シール部
１３ 全開ストッパ
１４ 弁軸孔
１７ 複数の脚部（突出部）
１７ａ 先端部分
２０ 弁軸
Ｓ 軸線
２５ 端部
３０ バタフライ弁
４０ ブラケット
４１ 板状部
４２ 取付け部
５０ 連結機構
５１ 第１連結レバー
５２ 第２連結レバー
ｈ１，ｈ２ 嵌合孔
５３ 付勢バネ
６０ 駆動ユニット
６１ ケース
６２ 回転軸
１０ ボディ
１０ａ 外壁
１１ 通路
Ｌ 中心線
１２ シール部
１３ 全開ストッパ
１４ 弁軸孔
１７ 複数の脚部（突出部）
１７ａ 先端部分
２０ 弁軸
Ｓ 軸線
２５ 端部
３０ バタフライ弁
４０ ブラケット
４１ 板状部
４２ 取付け部
５０ 連結機構
５１ 第１連結レバー
５２ 第２連結レバー
ｈ１，ｈ２ 嵌合孔
５３ 付勢バネ
６０ 駆動ユニット
６１ ケース
６２ 回転軸
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】