排気流路バルブ
【課題】メインシール及びダストシールを備えるにもかかわらず、メインシールにかかる漏れ検査を実施可能とすることのできる排気流路バルブを提供する。
【解決手段】内燃機関の排気ガスが流れる排気流路１３を有する弁ハウジング１２と、弁ハウジング１２の軸受部２１内に回動可能に挿通された弁軸１７と、弁軸１７に取付けられかつ弁軸１７の回動により排気流路１３を開閉する弁体１８と、軸受部２１と弁軸１７との間の環状隙間に設けられるメインシール４５と、メインシール４５よりも大気側における環状隙間に設けられるダストシール４７とを備える。ダストシール４７は、弁軸１７に弾性的に接触するシールリップ５２を備える。シールリップ５２に、弁軸１７に接触する突起５４が形成される。
【解決手段】内燃機関の排気ガスが流れる排気流路１３を有する弁ハウジング１２と、弁ハウジング１２の軸受部２１内に回動可能に挿通された弁軸１７と、弁軸１７に取付けられかつ弁軸１７の回動により排気流路１３を開閉する弁体１８と、軸受部２１と弁軸１７との間の環状隙間に設けられるメインシール４５と、メインシール４５よりも大気側における環状隙間に設けられるダストシール４７とを備える。ダストシール４７は、弁軸１７に弾性的に接触するシールリップ５２を備える。シールリップ５２に、弁軸１７に接触する突起５４が形成される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関の排気ガスの流路切替用や流量調整用等に用いられる排気流路バルブに関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の排気流路バルブの従来例としては、例えば特許文献１に記載されたバルブアセンブリがある。そのバルブアセンブリについて説明する。図２２はバルブアセンブリを示す断面図、図２３は密封装置を示す側断面図である。
図２２に示すように、バルブアセンブリは、エキゾーストマニホールドとインテークマニホールドとを連通する流路１０１を有するハウジング１００と、流路１０１の流路断面積を調整するバタフライバルブ２００とを備える。バタフライバルブ２００は、ハウジング１００の左右の両軸受部１０３，１０４内に回転可能に挿通された弁軸２０１と、前記流路１０１内に配置されると共に前記弁軸２０１に取付けられた円盤状の弁体２０２とを備えている。両軸受部１０３，１０４内には、弁軸２０１を回転可能に支持する軸受２０３，２０４が設けられている。また、右側の軸受部１０４の外端部は閉塞されている。また、左側の軸受部１０３からハウジング１００の外部へ突出した弁軸２０１の外端にレバー２０５が取付けられている。レバー２０５がモータからの駆動力を受けることによって、弁軸２０１を介して弁体２０２が回動される。これにより、流路１０１の流路断面積が変化させられる。
【０００３】
前記ハウジング１００の両軸受部１０３，１０４と弁軸２０１との間で、両軸受２０３，２０４の流路１０１側における環状隙間に、密封装置３１０が設けられている。密封装置３１０は、図２３に示されるように、外環３１１と内環３１２とシールリップ３１３とを備えている。外環３１１は、金属（例えばステンレス鋼板）製で、両軸受部１０３，１０４内に圧入固定されている。また、内環３１２は、金属（例えばステンレス鋼板）製で、外環３１１の内周にカシメ固定されている。外環３１１及び内環３１２には、互いに軸方向に並んだ内向き鍔部３１１ａ，３１２ａが形成されている。また、シールリップ３１３１は、耐熱性及び耐酸性に優れたフッ素樹脂であるＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）により円環板状に形成されている。シールリップ３１３の外径部３１３ａは、外環３１１の鍔部３１１ａと内環３１２の鍔部３１２ａとの間に保持されている。また、シールリップ３１３の内径部３１３ｂは、前記弁軸２０１を挿入した状態（図２２参照）では、流路１０１側を向いた状態に変形（図２３中、一点鎖線参照）され、その変形状態で弁軸２０１の外周面に摺動可能に密接される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−６５７２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
前記従来例によると、ハウジング１００の左側の軸受部１０３と弁軸２０１との間の環状隙間から大気側の外部ダストが侵入し、そのダストが軸受２０３と弁軸２０１との間の隙間を介して密封装置（本明細書でいう「メインシール」に相当する）３１０のシールリップ３１３と弁軸２０１との間に至ることにより、シールリップ３１３のシール性が損なわれるという問題があった。
【０００６】
また、前記した問題の対策としては、ハウジング１００の左側の軸受部１０３と弁軸２０１との間で左側の軸受２０３の大気側における環状隙間にダストシールを設け、密封装置３１０を外部ダストから保護することが考えられる。しかし、これでは、密封装置３１０及びダストシールの組付けによって二重シール構造となることから、密封装置３１０にかかる漏れ検査を実施することできないという問題があった。すなわち、ダストシールによって空気漏れのない状態ができるため、密封装置（メインシール）３１０の組付不良、破損等を確認することができず、バルブアセンブリの品質保証が困難となる。
【０００７】
本発明が解決しようとする課題は、メインシール及びダストシールを備えるにもかかわらず、メインシールにかかる漏れ検査を実施可能とすることのできる排気流路バルブを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記課題は、特許請求の範囲に記載された構成を要旨とする排気流路バルブにより解決することができる。
すなわち、請求項１に記載された排気流路バルブによると、内燃機関の排気ガスが流れる排気流路を有する弁ハウジングと、弁ハウジングの軸受部内に回動可能に挿通された弁軸と、弁軸に取付けられかつ弁軸の回動により排気流路を開閉する弁体と、弁ハウジングの軸受部と弁軸との間の環状隙間に設けられかつ排気ガスの大気側への漏れを防止するメインシールと、メインシールよりも大気側における環状隙間に設けられかつメインシールを外部ダストから保護するダストシールとを備え、ダストシールは、環状隙間におけるメインシール側の空間部と大気側とを連通するための通気性を確保する構成とされている。したがって、メインシール及びダストシールを備えるにもかかわらず、ダストシールで確保される通気性によって、メインシールにかかる漏れ検査を実施可能とすることができる。
【０００９】
また、請求項２に記載された排気流路バルブによると、ダストシールは、弁軸に弾性的に接触するシールリップを備え、シールリップに、弁軸に接触することによって通気性を確保するための突起が形成されている。したがって、ダストシールに備えたシールリップが弁軸に弾性的に接触するとともに、シールリップに形成された突起が弁軸に接触する。これにより、シールリップにおける突起の周辺部分が弁軸から離されるため、環状隙間におけるメインシール側の空間部と大気側とを連通するための通気性を確保することができる。
【００１０】
また、請求項３に記載された排気流路バルブによると、ダストシールは、弁ハウジングの軸受部内に圧入によって装着され、ダストシールの外周面に、通気性を確保するための通気溝が形成されている。したがって、ダストシールの外周面に形成された通気溝により、環状隙間におけるメインシール側の空間部と大気側とを連通するための通気性を確保することができる。
【００１１】
また、請求項４に記載された排気流路バルブによると、ダストシールの通気溝は、迷路状に形成されている。したがって、外部ダストがダストシールの通気溝を通過しにくくなることにより、ダストシールの耐ダスト性を向上することができる。
【００１２】
また、請求項５に記載された排気流路バルブによると、ダストシールに、軸方向に貫通することによって通気性を確保するための通気孔が形成されている。したがって、ダストシールに形成された軸方向に貫通する通気孔により、環状隙間におけるメインシール側の空間部と大気側とを連通するための通気性を確保することができる。
【００１３】
また、請求項６に記載された排気流路バルブによると、ダストシールの通気孔が、通気性を有する繊維材により形成された通気栓で塞がれている。したがって、外部ダストが通気栓の繊維材で捕捉されることにより、ダストシールの耐ダスト性を向上することができる。
【００１４】
また、請求項７に記載された排気流路バルブによると、ダストシールは、弁軸に弾性的に接触しかつ通気性を確保するための通気性を有する繊維材により形成されたシールリップを備えている。したがって、ダストシールに備えた通気性を有する繊維材により形成されたシールリップが弁軸に弾性的に接触する。これにより、シールリップの繊維材の通気性により、環状隙間におけるメインシール側の空間部と大気側とを連通するための通気性を確保するとともに、外部ダストがシールリップの繊維材で捕捉されることにより、ダストシールの耐ダスト性を向上することができる。
【００１５】
また、請求項８に記載された排気流路バルブによると、ダストシールは、弁軸に弾性的に接触するシールリップを備え、シールリップに、通気性を確保するための凹溝が形成されている。したがって、ダストシールに備えたシールリップが弁軸に弾性的に接触するとともに、シールリップに形成された凹溝により、環状隙間におけるメインシール側の空間部と大気側とを連通するための通気性を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】一実施の形態にかかるＥＧＲクーラーバイパスバルブを示す正面図である。
【図２】ＥＧＲクーラーバイパスバルブを一部破断して示す示す側面図である。
【図３】図１のIII−III線矢視断面図である。
【図４】図１のIV−IV線矢視断面図である。
【図５】図１のV−V線矢視断面図である。
【図６】図３のVI部を示す断面図である。
【図７】ダストシールを示す側断面図である。
【図８】通気路を示す断面図である。
【図９】ダストシールの変更例１を示す側断面図である。
【図１０】ダストシールの変更例２を示す側断面図である。
【図１１】ダストシールの変更例３を示す側断面図である。
【図１２】ダストシールを示す正面図である。
【図１３】ダストシールの通気溝の別例を部分的に示す正面図である。
【図１４】ダストシールの変更例４を示す側面図である。
【図１５】ダストシールを図１４の紙面裏側から見た側面図である。
【図１６】ダストシールの変更例５を示す側面図である。
【図１７】ダストシールを図１６の紙面裏側から見た側面図である。
【図１８】ダストシールの変更例６を示す側断面図である。
【図１９】ダストシールの変更例７を示す側断面図である。
【図２０】ダストシールの変更例８を示す側断面図である。
【図２１】ダストシールの変更例９を示す側断面図である。
【図２２】従来例にかかるバルブアセンブリを示す断面図である。
【図２３】密封装置を示す側断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明を実施するための形態について図面を用いて説明する。
【００１８】
本発明の一実施の形態を説明する。本実施の形態では、排気流路バルブとして、内燃機関に設けられるＥＧＲ装置（排気ガス再循環装置）のＥＧＲクーラー付きのＥＧＲ装置に用いられるＥＧＲクーラーバイパスバルブを例示する。ＥＧＲクーラーバイパスバルブは、排気ガス（ＥＧＲガス）をＥＧＲクーラーに流す状態と、ＥＧＲクーラーをバイパスする状態とに切替えるためのものである。図１はＥＧＲクーラーバイパスバルブを示す正面図、図２は同じく一部破断して示す側面図、図３は図１のIII−III線矢視断面図、図４は図１のIV−IV線矢視断面図、図５は図１のV−V線矢視断面図、図６は図３のVI部を示す断面図である。なお、本明細書では、図１の正面図を基準としてＥＧＲクーラーバイパスバルブの左右上下の各方向を定めることにする。
【００１９】
図１に示すように、ＥＧＲクーラーバイパスバルブ１０は、弁ハウジング１２を備えている。弁ハウジング１２には、左右に並ぶ第１排気流路１３及び第２排気流路１４が形成されている（図３参照）。両排気流路１３，１４は、弁ハウジング１２を前後方向（図１において紙面表裏方向、図３において上下方向）に貫通している。また、弁ハウジング１２には、両排気流路１３，１４の中心線と直交する方向すなわち左右方向に貫通する一連状の弁軸挿通孔（符号省略）が形成されている。弁軸挿通孔には、弁軸１７が両排気流路１３，１４を横断する状態で挿通されている。弁軸１７には、第１排気流路１３を開閉する板状の第１弁体１８、及び、第２排気流路１４を開閉する板状の第２弁体１９がねじ止めにより取付けられている。なお、弁軸１７と両弁体１８，１９によりバタフライバルブ１６が構成されている。
【００２０】
前記両弁体１８，１９は、前記弁軸１７の回動によって両排気流路１３，１４を相反的に開閉する。すなわち、第１弁体１８が閉じたとき（図４の実線１８参照）は、第２弁体１９が開く（図５の実線１９参照）。また逆に、第１弁体１８が開いたとき（図４の二点鎖線１８参照）は、第２弁体１９が閉じる（図５の二点鎖線１９参照）。
【００２１】
図３に示すように、前記弁ハウジング１２において、前記弁軸１７の両端部に対応する弁軸挿通孔を形成する壁部は、それぞれ軸受部２１，２２となっている。両軸受部２１，２２内には、弁軸１７が左右の軸受２４，２５を介して回転可能に支持されている。両軸受２４，２５には、例えば滑り軸受（ブッシュ）が用いられている。また、右側の軸受部２２の開口端部は、プラグ２６によって閉塞されている。また、弁軸１７の左端部は、左側の軸受部２１を貫通して弁ハウジング１２の外部へ突出されている。また、弁軸１７の左端部の突出端には、レバー２８の一端部が固定状に取付けられている（図２参照）。また、弁軸１７の外周面に形成された環状溝２９には、位置決め部材３０が軸方向に位置決めされた状態で相対的に回転可能に係合されている（図６参照）。位置決め部材３０は、左側の軸受部２１の外端部に取付けられている。これにより、弁軸１７のスラスト方向（軸方向）の移動が規制される。なお、弁ハウジング１２と弁軸１７との間に設けられるシール構造については後で説明する。
【００２２】
図１に示すように、前記弁ハウジング１２の左側部には、前記弁軸１７を駆動すなわち回動するためのダイアフラム式のアクチュエータ３２が配置されている。アクチュエータ３２のアクチュエータ本体３３は、弁ハウジング１２の左側面にブラケット３４を介して支持されている。図２に示すように、アクチュエータ本体３３内は、ダイアフラム３５により前後２室に区画されている。前室は、大気室３６として大気に開放されている。また、後室は、アクチュエータ本体３３の負圧管３８を介して負圧が付与される負圧室３７となっている。また、ダイアフラム３５は、スプリング３９により常に前方へ付勢されている。
【００２３】
前記アクチュエータ３２は、前記ダイアフラム３５に連動して軸方向に進退移動する出力軸４０を備えている。出力軸４０は、アクチュエータ本体３３から前方へ向けて突出されている。出力軸４０の先端部（前端部）には、前記レバー２８の先端部がピン４２を介して回動可能に連結されている。したがって、負圧室３７に負圧が付与されると出力軸４０がスプリング３９の付勢力に抗して後方の後退位置へ後退され、また、その負圧がパージされると出力軸４０がスプリング３９の付勢力により前方の進出位置へ進出される。この出力軸４０の軸移動にともない、レバー２８を介して前記弁軸１７が回動される。これにより、前記弁ハウジング１２の第１排気流路１３と第２排気流路１４とが選択的に開閉される。なお、アクチュエータ３２としては、ダイアフラム式のアクチュエータに限らず、電動モータや電磁ソレノイド等の電動式のアクチュエータを用いることができる。
【００２４】
前記ＥＧＲクーラーバイパスバルブ１０において、前記第１排気流路１３は、図示しないＥＧＲクーラー付きのＥＧＲ装置における排気ガス（ＥＧＲガス）がＥＧＲクーラーをバイパスするバイパス流路と連通される。また、前記第２排気流路１４は、前記ＥＧＲ装置における排気ガス（ＥＧＲガス）がＥＧＲクーラーに流れるクーラー流路と連通される。また、前記アクチュエータ３２の負圧室３７に作用する負圧は、負圧制御装置（図示省略）により制御される。負圧制御装置は、例えば内燃機関の冷却水温度が低いエンジン始動時や寒冷時には、アクチュエータ３２の負圧室３７に負圧を作用させ、また、前記冷却水温度が所定の温度以上に上昇した時には、アクチュエータ３２の負圧室３７を大気に開放させる。
【００２５】
したがって、エンジン始動時や寒冷時には、アクチュエータ３２の負圧室３７に負圧が作用されることにより、出力軸４０がスプリング３９の付勢力に抗して後退位置へ後退される。これにともない、前記レバー２８を介して前記弁軸１７が正方向（図４及び図５において右回り方向）へ回動されることにより、第１弁体１８が開状態（図４中、二点鎖線１８参照）で第２弁体１９が閉状態（図５中、二点鎖線１９参照）とされる。この状態においては、内燃機関の排気ガス（ＥＧＲガス）がバイパス通路を通って吸気通路へ再循環される。
【００２６】
また、内燃機関の冷却水温度が所定の温度以上に上昇した時においては、アクチュエータ３２の負圧室３７が大気に開放されることにより、出力軸４０がスプリング３９の付勢力により進出位置に進出される。これにともない、前記レバー２８を介して前記弁軸１７が逆方向（図４及び図５において左回り方向）へ回動されることにより、第１弁体１８が閉状態（図４中、実線１８参照）で第２弁体１９が開状態（図４中、実線１９参照）とされる。この状態においては、内燃機関の排気ガス（ＥＧＲガス）がクーラー通路を通ることにより、ＥＧＲクーラーで冷却されてから吸気通路へ再循環される。
【００２７】
次に、前記弁ハウジング１２と弁軸１７との間に設けられるシール構造について説明する。
図３に示すように、前記弁ハウジング１２の両軸受部２１，２２と弁軸１７の両端部との間で、両軸受２４，２５の排気流路１３，１４側の環状隙間には、メインシール４５が設けられている。メインシール４５は、前記従来技術で述べた密封装置３１０（図２３参照）と同様の構成のものであるから、その説明を省略する。また、右側の軸受部２２の開口端部はプラグ２６によって閉塞されていることから、その軸受部２２と弁軸１７との間の環状隙間には大気側の外部ダストが侵入することがなく、外部ダストによるシールリップ３１３のシール性が損なわれない。
【００２８】
ところで、前記左側の軸受部２１と前記弁軸１７との間の環状隙間に設けられたメインシール４５は、排気ガス（ＥＧＲガス）、特に排気ガス中に含まれるスス、凝縮水、未燃焼物等のデポジット）の大気側への漏れを防止するものである。また、左側の軸受部２１と弁軸１７との間の環状隙間に大気側の外部ダストが侵入し、その外部ダストがメインシール４５のシールリップ３１３と弁軸１７との間に至ることで、シールリップ３１３のシール性が損なわれるおそれがある。そこで、左側の軸受部２１と弁軸１７との間で、軸受２４の大気側の環状隙間には、メインシール４５を外部ダストから保護するためにダストシール４７が設けられている（図６参照）。
【００２９】
次に、前記ダストシール４７について説明する。図７はダストシールを示す側断面図である。
図７に示すように、ダストシール４７は、補強環４８とシール本体５０とを一体に備えている。補強環４８は、金属製の環状部材である。補強環４８は、円筒状の円筒部４８ａと、円筒部４８ａの一端部（図７において右端部）から径方向内方へ折り曲げられたフランジ部４８ｂとを有する断面Ｌ字状に形成されている。また、シール本体５０は、ゴム状弾性材からなり、補強環４８を全体的に被覆する環状の装着部５１と、装着部５１の内周部に一体形成されたシールリップ５２とを有している。
【００３０】
前記シールリップ５２は、前記装着部５１の内周部における前記補強環４８のフランジ部４８ｂ側から他端部側（図７において左側）に向かって径方向内方へ斜めに延びる円錐筒状に形成されている。シールリップ５２の内周面、詳しくは弁軸１７に面する大気側の斜面には、例えば６個（図７では４個を示す）の突起５４が周方向に等間隔で形成されている。突起５４は、シールリップ５２の周方向の断面が直角三角形状をなしている。突起５４の長辺側はシールリップ５２の基部側に配置され、短辺側が先端部側に配置されている。なお、突起５４は、６個に限らず、少なくとも１個以上形成されていればよく、本実施の形態のようにバランスを考慮してシールリップ５２の周方向に等間隔で複数個形成されているのが望ましい。また、突起５４の形状、大きさ、突出量、配置位置は、特に限定されるものではなく、適宜設定することができる。
【００３１】
図６に示すように、前記ダストシール４７を前記弁ハウジング１２の左側の軸受部２１と前記弁軸１７との間の環状隙間に装着したときには、前記シール本体５０の装着部５１の外周部が、軸受部２１の内周面に対して所定の締め代をもって弾性的に圧入される。また、シールリップ５２が、弁軸１７の外周面に対して所定の締め代をもって弾性的にかつ周方向に相対的に摺動可能に接触される。これにともない、突起５４の頂部が、弁軸１７の外周面に対して摺動可能に接触する。これにより、図８に示すように、シールリップ５２における突起５４の周辺部分が弁軸１７から離されることにより、シールリップ５２と弁軸１７と突起５４とで取り囲まれた断面三角状の隙間５５が形成される。その隙間５５により、環状隙間におけるメインシール側の空間部と大気側とを連通する通気性を確保することができる。
【００３２】
前記したＥＧＲクーラーバイパスバルブ１０によると、弁ハウジング１２の軸受部２１と弁軸１７との間の環状隙間に設けられかつ排気ガスの大気側への漏れを防止するメインシール４５と、メインシール４５よりも大気側における環状隙間に設けられかつメインシール４５を外部ダストから保護するダストシール４７とを備え、ダストシール４７は、環状隙間におけるメインシール側の空間部と大気側とを連通するための通気性を確保する構成とされている。したがって、メインシール４５及びダストシール４７を備えるにもかかわらず、ダストシール４７で確保される通気性によって、メインシール４５にかかる漏れ検査を実施可能とすることができる。
【００３３】
なお、メインシール４５の漏れ検査は、例えば排気流路１３，１４の開口端面を閉鎖した状態で、排気流路１３，１４内に空気を印加し、左側の軸受部２１内からの空気の漏れの有無を判断することによって行われる。このとき、空気が漏れない場合は、メインシール４５の組付不良、破損等がなく、メインシール４５が正規の装着状態であることを確認することができる。また、空気が漏れた場合は、メインシール４５の組付不良、破損等が発生している状態であることが判明する。
【００３４】
また、ダストシール４７は、弁軸１７に弾性的に接触するシールリップ５２を備え、シールリップ５２に、弁軸１７に接触することによって通気性を確保するための突起５４が形成されている（図７参照）。したがって、ダストシール４７に備えたシールリップ５２が弁軸１７に弾性的に接触するとともに、シールリップ５２に形成された突起５４が弁軸１７に接触する（図８参照）。これにより、シールリップ５２における突起５４の周辺部分が弁軸１７から離されるため、環状隙間におけるメインシール側の空間部と大気側とを連通するための通気性すなわち隙間５５を確保することができる。
【００３５】
次に、前記ダストシール４７の変更例について説明する。なお、各変更例は、前記実施の形態におけるダストシール４７に変更を加えたものであるから、その変更部分について説明し、重複する説明は省略する。
［変更例１］
ダストシール４７の変更例１について説明する。図９はダストシールを示す側断面図である。
図９に示すように、本変更例は、シール本体５０の装着部５１の内周部にシールリップ５８が形成されている。シールリップ５８は、装着部５１の内周部における補強環４８のフランジ部４８ｂ側から大気側と反対側（図９において右側）に向かって径方向内方へ斜めに延びる円錐筒状に形成されている。シールリップ５８の内周面（詳しくは弁軸１７に面する側の面）には、例えば１２個（図９では３個を示す）の突起５４（前記実施の形態と同一符号を付す）が周方向に所定の間隔で形成されている。なお、装着部５１の大気側と反対側の端面（図９において右端面）には、周方向に連続する環状凹部５９が形成されている。
【００３６】
前記シールリップ５８は、弁軸１７の外周面に対して所定の締め代をもって弾性的にかつ周方向に相対的に摺動可能に接触される。これにともない、シールリップ５８の突起５４の頂部が、弁軸１７の外周面に対して摺動可能に接触することより、前記実施の形態と同様、シールリップ５８の突起５４の周辺部分が弁軸１７から離されるため、環状隙間におけるメインシール側の空間部と大気側とを連通するための通気性を確保することができる。
【００３７】
［変更例２］
ダストシール４７の変更例２について説明する。本変更例は、前記変更例１（図９参照）におけるダストシール４７に変更を加えたものである。図１０はダストシールを示す側断面図である。
図１０に示すように、本変更例は、前記変更例１（図９参照）におけるシールリップ５８を省略し、前記シール本体５０の装着部５１の内周部にシールリップ６０が形成されている。シールリップ６０は、前記装着部５１の内周部における前記補強環４８のフランジ部４８ｂ側から他端部側（図１０において左側）に向かって延びる円筒状に形成されている。そして、シールリップ６０の内周面には、弁軸１７に面する先端側（図１０において左側）の斜面６１と、その斜面６１に対して軸方向に対称状をなす基端側（図１０において右側）の斜面６２とが断面山形状をなすように形成されている。先端側の斜面６１には、例えば１２個（図９では３個を示す）の突起５４（前記実施の形態と同一符号を付す）が周方向に所定の間隔で形成されている。
【００３８】
前記シールリップ６０の両斜面６１，６２の頂部は、弁軸１７の外周面に対して所定の締め代をもって弾性的にかつ周方向に相対的に摺動可能に接触される。これにともない、シールリップ６０の突起５４の頂部が、弁軸１７の外周面に対して摺動可能に接触することより、前記実施の形態と同様、シールリップ６０の突起５４の周辺部分が弁軸１７から離されるため、環状隙間におけるメインシール側の空間部と大気側とを連通するための通気性を確保することができる。
【００３９】
［変更例３］
ダストシール４７の変更例３について説明する。本変更例は、前記変更例２（図１０参照）におけるダストシール４７に変更を加えたものである。図１１はダストシールを示す側断面図、図１２は同じく正面図（ダストシールを図１１の右方から見た図）である。
図１１及び図１２に示すように、本変更例は、前記変更例２（図１０参照）におけるシールリップ６０における突起５４が省略されている。また、シール本体５０の装着部５１の内周部に、前記変更例１（図９参照）におけるシールリップ５８と同様のシールリップ５８（前記変更例１と同一符号を付す）が形成されている。なお、変更例１（図９参照）におけるシールリップ５８における突起５４が省略されている。
【００４０】
前記シール本体５０の装着部５１における外周面には、軸方向に貫通する２個の通気溝６４が周方向に等間隔で形成されている。通気溝６４は、断面四角形状をなしている。したがって、ダストシール４７のシール本体５０の装着部５１における外周面に形成された通気溝６４により、環状隙間におけるメインシール側の空間部と大気側とを連通するための通気性を確保することができる。
【００４１】
なお、通気溝６４は、２個に限らず、少なくとも１個以上形成されていればよく、本実施の形態のようにバランスを考慮してシール本体５０の装着部５１の周方向に等間隔で複数個形成されているのが望ましい。また、通気溝６４の形状、大きさ、突出量、配置位置は、特に限定されるものではなく、適宜設定することができる。また、通気溝６４は、図１３に示すように、Ｖ字状の通気溝６５に変更することができる。
【００４２】
［変更例４］
ダストシール４７の変更例４について説明する。本変更例は、前記変更例３（図１１及び図１２参照）におけるダストシール４７に変更を加えたものである。図１４はダストシールを示す側面図、図１５はダストシールを図１４の紙面裏側から見た側面図である。
図１４に示すように、本変更例は、前記変更例３（図１１及び図１２参照）の通気溝６４を、ダストシール４７の軸方向に二分して、大気側に開口する大気側溝部６４ａと、大気側と反対側に開口するメインシール側溝部６４ｂが形成されている。大気側溝部６４ａとメインシール側溝部６４ｂとの対向端部は、外周面に沿って周方向にＣ字環状に形成された周方向溝部６４ｃ（図１５参照）を介して連通されている。すなわち、ダストシール４７の通気溝６４が、大気側溝部６４ａとメインシール側溝部６４ｂと周方向溝部６４ｃとを有する迷路状に形成されている。したがって、外部ダストがダストシール４７の通気溝６４を通過しにくくなることにより、ダストシール４７の耐ダスト性を向上することができる。
【００４３】
［変更例５］
ダストシール４７の変更例５について説明する。本変更例は、前記変更例４（図１４及び図１５参照）におけるダストシール４７に変更を加えたものである。図１６はダストシールを示す側面図、図１７はダストシールを図１６の紙面裏側から見た側面図である。
図１６及び図１７に示すように、本変更例は、前記変更例４（図１４及び図１５参照）の通気溝６４における周方向溝部（符号、６４ｄを付す）を四角波状に形成したものである。したがって、外部ダストがダストシール４７の通気溝６４における周方向溝部６４ｄを一層通過しにくくなることにより、ダストシール４７の耐ダスト性を向上することができる。なお、周方向溝部６４ｄは、四角波状の他、三角波状、正弦波状等のように適宜変更することができる。
【００４４】
［変更例６］
ダストシール４７の変更例６について説明する。本変更例は、前記変更例３（図１１及び図１２参照）におけるダストシール４７に変更を加えたものである。図１８はダストシールを示す側断面図である。
図１８に示すように、本変更例では、前記変更例３（図１１参照）のシール本体５０の装着部５１における通気溝６４が省略されている。また、シール本体５０の装着部５１には、軸方向（図１８において左右方向）に貫通する通気孔６６が形成されている。通気孔６６は、補強環４８のフランジ部４８ｂを貫通するとともに前記環状凹部５９に開口されている。したがって、ダストシール４７に形成された軸方向に貫通する通気孔６６により、環状隙間におけるメインシール側の空間部と大気側とを連通するための通気性を確保することができる。
【００４５】
［変更例７］
ダストシール４７の変更例７について説明する。本変更例は、前記変更例６（図１８参照）におけるダストシール４７に変更を加えたものである。図１９はダストシールを示す側断面図である。
図１９に示すように、本変更例では、前記変更例６（図１８参照）の通気孔６６が通気栓６８で塞がれている。通気栓６８は、通気性を有する繊維材により形成されている。したがって、外部ダストが通気栓６８の繊維材で捕捉されることにより、ダストシール４７の耐ダスト性を向上することができる。なお、通気栓６８の繊維材としては、例えば、繊維を圧縮して形成した柱状のフェルト状材を用いることができる。
【００４６】
［変更例８］
ダストシール４７の変更例８について説明する。本変更例は、前記変更例１（図９参照）におけるダストシール４７に変更を加えたものである。図２０はダストシールを示す側断面図である。
図２０に示すように、本変更例では、前記変更例１（図９参照）におけるシールリップ５８が省略されている。また、シール本体５０の装着部５１の内周部の大気側と反対側（図２０において右側）の端面には、通気性を有する繊維材により形成された円環板状のシールリップ７０の外周部が装着されている。シールリップ７０の内周部は、弁軸１７の外周面に弾性的に接触する。シールリップ７０の繊維材の通気性により、環状隙間におけるメインシール側の空間部と大気側とを連通するための通気性を確保するとともに、外部ダストがシールリップ７０の繊維材で捕捉されることにより、ダストシール４７の耐ダスト性を向上することができる。なお、シールリップ７０の繊維材としては、例えば、繊維を圧縮して形成したフェルト状材を用いることができる。
【００４７】
［変更例９］
ダストシール４７の変更例９について説明する。図２１はダストシールを示す側断面図である。
図２１に示すように、本変更例では、前記実施の形態（図７参照）のシールリップ５２における突起５４が省略されている。また、シールリップ５２の先端部に、例えば４個（図２１では２個を示す）の凹溝７２が周方向に所定の間隔で形成されている。凹溝７２は、例えば四角溝状をなしている。したがって、シールリップ５２に形成された凹溝７２により、環状隙間におけるメインシール側の空間部と大気側とを連通するための通気性を確保することができる。なお、凹溝７２は、４個に限らず、少なくとも１個以上形成されていればよく、バランスを考慮してシールリップ５２の周方向に等間隔で複数個形成されているのが望ましい。また、凹溝７２の形状、大きさ、配置位置は、特に限定されるものではなく、適宜設定することができる。
【００４８】
本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における変更が可能である。例えば、本発明の排気流路バルブは、ＥＧＲクーラーバイパスバルブ１０に限らず、内燃機関の排気系のバルブ、例えば自動車の排気ブレーキ用バルブとしても適用することができる。また、前記実施の形態及び前記変更例で説明した技術的要素は組合せることもできる。また、メインシール４５については、前記実施の形態のものに限らず、適宜変更することが可能である。また、前記実施の形態及び前記変更例で説明したダストシール４７における大気側と大気側と反対側のメインシール側とは、前記下向きに限らず、その向きとは逆向きにして配置することも可能である。
【符号の説明】
【００４９】
１０…ＥＧＲクーラーバイパスバルブ（排気流路バルブ）
１２…弁ハウジング
１３，１４…排気流路
１７…弁軸
１８，１９…弁体
２１，２２…軸受部
４５…メインシール
４７…ダストシール
５０…シール本体
５１…装着部
５２…シールリップ
５４…突起
６４…通気溝
６６…通気孔
６８…通気栓
７０…シールリップ
７２…凹溝
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関の排気ガスの流路切替用や流量調整用等に用いられる排気流路バルブに関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の排気流路バルブの従来例としては、例えば特許文献１に記載されたバルブアセンブリがある。そのバルブアセンブリについて説明する。図２２はバルブアセンブリを示す断面図、図２３は密封装置を示す側断面図である。
図２２に示すように、バルブアセンブリは、エキゾーストマニホールドとインテークマニホールドとを連通する流路１０１を有するハウジング１００と、流路１０１の流路断面積を調整するバタフライバルブ２００とを備える。バタフライバルブ２００は、ハウジング１００の左右の両軸受部１０３，１０４内に回転可能に挿通された弁軸２０１と、前記流路１０１内に配置されると共に前記弁軸２０１に取付けられた円盤状の弁体２０２とを備えている。両軸受部１０３，１０４内には、弁軸２０１を回転可能に支持する軸受２０３，２０４が設けられている。また、右側の軸受部１０４の外端部は閉塞されている。また、左側の軸受部１０３からハウジング１００の外部へ突出した弁軸２０１の外端にレバー２０５が取付けられている。レバー２０５がモータからの駆動力を受けることによって、弁軸２０１を介して弁体２０２が回動される。これにより、流路１０１の流路断面積が変化させられる。
【０００３】
前記ハウジング１００の両軸受部１０３，１０４と弁軸２０１との間で、両軸受２０３，２０４の流路１０１側における環状隙間に、密封装置３１０が設けられている。密封装置３１０は、図２３に示されるように、外環３１１と内環３１２とシールリップ３１３とを備えている。外環３１１は、金属（例えばステンレス鋼板）製で、両軸受部１０３，１０４内に圧入固定されている。また、内環３１２は、金属（例えばステンレス鋼板）製で、外環３１１の内周にカシメ固定されている。外環３１１及び内環３１２には、互いに軸方向に並んだ内向き鍔部３１１ａ，３１２ａが形成されている。また、シールリップ３１３１は、耐熱性及び耐酸性に優れたフッ素樹脂であるＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）により円環板状に形成されている。シールリップ３１３の外径部３１３ａは、外環３１１の鍔部３１１ａと内環３１２の鍔部３１２ａとの間に保持されている。また、シールリップ３１３の内径部３１３ｂは、前記弁軸２０１を挿入した状態（図２２参照）では、流路１０１側を向いた状態に変形（図２３中、一点鎖線参照）され、その変形状態で弁軸２０１の外周面に摺動可能に密接される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−６５７２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
前記従来例によると、ハウジング１００の左側の軸受部１０３と弁軸２０１との間の環状隙間から大気側の外部ダストが侵入し、そのダストが軸受２０３と弁軸２０１との間の隙間を介して密封装置（本明細書でいう「メインシール」に相当する）３１０のシールリップ３１３と弁軸２０１との間に至ることにより、シールリップ３１３のシール性が損なわれるという問題があった。
【０００６】
また、前記した問題の対策としては、ハウジング１００の左側の軸受部１０３と弁軸２０１との間で左側の軸受２０３の大気側における環状隙間にダストシールを設け、密封装置３１０を外部ダストから保護することが考えられる。しかし、これでは、密封装置３１０及びダストシールの組付けによって二重シール構造となることから、密封装置３１０にかかる漏れ検査を実施することできないという問題があった。すなわち、ダストシールによって空気漏れのない状態ができるため、密封装置（メインシール）３１０の組付不良、破損等を確認することができず、バルブアセンブリの品質保証が困難となる。
【０００７】
本発明が解決しようとする課題は、メインシール及びダストシールを備えるにもかかわらず、メインシールにかかる漏れ検査を実施可能とすることのできる排気流路バルブを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記課題は、特許請求の範囲に記載された構成を要旨とする排気流路バルブにより解決することができる。
すなわち、請求項１に記載された排気流路バルブによると、内燃機関の排気ガスが流れる排気流路を有する弁ハウジングと、弁ハウジングの軸受部内に回動可能に挿通された弁軸と、弁軸に取付けられかつ弁軸の回動により排気流路を開閉する弁体と、弁ハウジングの軸受部と弁軸との間の環状隙間に設けられかつ排気ガスの大気側への漏れを防止するメインシールと、メインシールよりも大気側における環状隙間に設けられかつメインシールを外部ダストから保護するダストシールとを備え、ダストシールは、環状隙間におけるメインシール側の空間部と大気側とを連通するための通気性を確保する構成とされている。したがって、メインシール及びダストシールを備えるにもかかわらず、ダストシールで確保される通気性によって、メインシールにかかる漏れ検査を実施可能とすることができる。
【０００９】
また、請求項２に記載された排気流路バルブによると、ダストシールは、弁軸に弾性的に接触するシールリップを備え、シールリップに、弁軸に接触することによって通気性を確保するための突起が形成されている。したがって、ダストシールに備えたシールリップが弁軸に弾性的に接触するとともに、シールリップに形成された突起が弁軸に接触する。これにより、シールリップにおける突起の周辺部分が弁軸から離されるため、環状隙間におけるメインシール側の空間部と大気側とを連通するための通気性を確保することができる。
【００１０】
また、請求項３に記載された排気流路バルブによると、ダストシールは、弁ハウジングの軸受部内に圧入によって装着され、ダストシールの外周面に、通気性を確保するための通気溝が形成されている。したがって、ダストシールの外周面に形成された通気溝により、環状隙間におけるメインシール側の空間部と大気側とを連通するための通気性を確保することができる。
【００１１】
また、請求項４に記載された排気流路バルブによると、ダストシールの通気溝は、迷路状に形成されている。したがって、外部ダストがダストシールの通気溝を通過しにくくなることにより、ダストシールの耐ダスト性を向上することができる。
【００１２】
また、請求項５に記載された排気流路バルブによると、ダストシールに、軸方向に貫通することによって通気性を確保するための通気孔が形成されている。したがって、ダストシールに形成された軸方向に貫通する通気孔により、環状隙間におけるメインシール側の空間部と大気側とを連通するための通気性を確保することができる。
【００１３】
また、請求項６に記載された排気流路バルブによると、ダストシールの通気孔が、通気性を有する繊維材により形成された通気栓で塞がれている。したがって、外部ダストが通気栓の繊維材で捕捉されることにより、ダストシールの耐ダスト性を向上することができる。
【００１４】
また、請求項７に記載された排気流路バルブによると、ダストシールは、弁軸に弾性的に接触しかつ通気性を確保するための通気性を有する繊維材により形成されたシールリップを備えている。したがって、ダストシールに備えた通気性を有する繊維材により形成されたシールリップが弁軸に弾性的に接触する。これにより、シールリップの繊維材の通気性により、環状隙間におけるメインシール側の空間部と大気側とを連通するための通気性を確保するとともに、外部ダストがシールリップの繊維材で捕捉されることにより、ダストシールの耐ダスト性を向上することができる。
【００１５】
また、請求項８に記載された排気流路バルブによると、ダストシールは、弁軸に弾性的に接触するシールリップを備え、シールリップに、通気性を確保するための凹溝が形成されている。したがって、ダストシールに備えたシールリップが弁軸に弾性的に接触するとともに、シールリップに形成された凹溝により、環状隙間におけるメインシール側の空間部と大気側とを連通するための通気性を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】一実施の形態にかかるＥＧＲクーラーバイパスバルブを示す正面図である。
【図２】ＥＧＲクーラーバイパスバルブを一部破断して示す示す側面図である。
【図３】図１のIII−III線矢視断面図である。
【図４】図１のIV−IV線矢視断面図である。
【図５】図１のV−V線矢視断面図である。
【図６】図３のVI部を示す断面図である。
【図７】ダストシールを示す側断面図である。
【図８】通気路を示す断面図である。
【図９】ダストシールの変更例１を示す側断面図である。
【図１０】ダストシールの変更例２を示す側断面図である。
【図１１】ダストシールの変更例３を示す側断面図である。
【図１２】ダストシールを示す正面図である。
【図１３】ダストシールの通気溝の別例を部分的に示す正面図である。
【図１４】ダストシールの変更例４を示す側面図である。
【図１５】ダストシールを図１４の紙面裏側から見た側面図である。
【図１６】ダストシールの変更例５を示す側面図である。
【図１７】ダストシールを図１６の紙面裏側から見た側面図である。
【図１８】ダストシールの変更例６を示す側断面図である。
【図１９】ダストシールの変更例７を示す側断面図である。
【図２０】ダストシールの変更例８を示す側断面図である。
【図２１】ダストシールの変更例９を示す側断面図である。
【図２２】従来例にかかるバルブアセンブリを示す断面図である。
【図２３】密封装置を示す側断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明を実施するための形態について図面を用いて説明する。
【００１８】
本発明の一実施の形態を説明する。本実施の形態では、排気流路バルブとして、内燃機関に設けられるＥＧＲ装置（排気ガス再循環装置）のＥＧＲクーラー付きのＥＧＲ装置に用いられるＥＧＲクーラーバイパスバルブを例示する。ＥＧＲクーラーバイパスバルブは、排気ガス（ＥＧＲガス）をＥＧＲクーラーに流す状態と、ＥＧＲクーラーをバイパスする状態とに切替えるためのものである。図１はＥＧＲクーラーバイパスバルブを示す正面図、図２は同じく一部破断して示す側面図、図３は図１のIII−III線矢視断面図、図４は図１のIV−IV線矢視断面図、図５は図１のV−V線矢視断面図、図６は図３のVI部を示す断面図である。なお、本明細書では、図１の正面図を基準としてＥＧＲクーラーバイパスバルブの左右上下の各方向を定めることにする。
【００１９】
図１に示すように、ＥＧＲクーラーバイパスバルブ１０は、弁ハウジング１２を備えている。弁ハウジング１２には、左右に並ぶ第１排気流路１３及び第２排気流路１４が形成されている（図３参照）。両排気流路１３，１４は、弁ハウジング１２を前後方向（図１において紙面表裏方向、図３において上下方向）に貫通している。また、弁ハウジング１２には、両排気流路１３，１４の中心線と直交する方向すなわち左右方向に貫通する一連状の弁軸挿通孔（符号省略）が形成されている。弁軸挿通孔には、弁軸１７が両排気流路１３，１４を横断する状態で挿通されている。弁軸１７には、第１排気流路１３を開閉する板状の第１弁体１８、及び、第２排気流路１４を開閉する板状の第２弁体１９がねじ止めにより取付けられている。なお、弁軸１７と両弁体１８，１９によりバタフライバルブ１６が構成されている。
【００２０】
前記両弁体１８，１９は、前記弁軸１７の回動によって両排気流路１３，１４を相反的に開閉する。すなわち、第１弁体１８が閉じたとき（図４の実線１８参照）は、第２弁体１９が開く（図５の実線１９参照）。また逆に、第１弁体１８が開いたとき（図４の二点鎖線１８参照）は、第２弁体１９が閉じる（図５の二点鎖線１９参照）。
【００２１】
図３に示すように、前記弁ハウジング１２において、前記弁軸１７の両端部に対応する弁軸挿通孔を形成する壁部は、それぞれ軸受部２１，２２となっている。両軸受部２１，２２内には、弁軸１７が左右の軸受２４，２５を介して回転可能に支持されている。両軸受２４，２５には、例えば滑り軸受（ブッシュ）が用いられている。また、右側の軸受部２２の開口端部は、プラグ２６によって閉塞されている。また、弁軸１７の左端部は、左側の軸受部２１を貫通して弁ハウジング１２の外部へ突出されている。また、弁軸１７の左端部の突出端には、レバー２８の一端部が固定状に取付けられている（図２参照）。また、弁軸１７の外周面に形成された環状溝２９には、位置決め部材３０が軸方向に位置決めされた状態で相対的に回転可能に係合されている（図６参照）。位置決め部材３０は、左側の軸受部２１の外端部に取付けられている。これにより、弁軸１７のスラスト方向（軸方向）の移動が規制される。なお、弁ハウジング１２と弁軸１７との間に設けられるシール構造については後で説明する。
【００２２】
図１に示すように、前記弁ハウジング１２の左側部には、前記弁軸１７を駆動すなわち回動するためのダイアフラム式のアクチュエータ３２が配置されている。アクチュエータ３２のアクチュエータ本体３３は、弁ハウジング１２の左側面にブラケット３４を介して支持されている。図２に示すように、アクチュエータ本体３３内は、ダイアフラム３５により前後２室に区画されている。前室は、大気室３６として大気に開放されている。また、後室は、アクチュエータ本体３３の負圧管３８を介して負圧が付与される負圧室３７となっている。また、ダイアフラム３５は、スプリング３９により常に前方へ付勢されている。
【００２３】
前記アクチュエータ３２は、前記ダイアフラム３５に連動して軸方向に進退移動する出力軸４０を備えている。出力軸４０は、アクチュエータ本体３３から前方へ向けて突出されている。出力軸４０の先端部（前端部）には、前記レバー２８の先端部がピン４２を介して回動可能に連結されている。したがって、負圧室３７に負圧が付与されると出力軸４０がスプリング３９の付勢力に抗して後方の後退位置へ後退され、また、その負圧がパージされると出力軸４０がスプリング３９の付勢力により前方の進出位置へ進出される。この出力軸４０の軸移動にともない、レバー２８を介して前記弁軸１７が回動される。これにより、前記弁ハウジング１２の第１排気流路１３と第２排気流路１４とが選択的に開閉される。なお、アクチュエータ３２としては、ダイアフラム式のアクチュエータに限らず、電動モータや電磁ソレノイド等の電動式のアクチュエータを用いることができる。
【００２４】
前記ＥＧＲクーラーバイパスバルブ１０において、前記第１排気流路１３は、図示しないＥＧＲクーラー付きのＥＧＲ装置における排気ガス（ＥＧＲガス）がＥＧＲクーラーをバイパスするバイパス流路と連通される。また、前記第２排気流路１４は、前記ＥＧＲ装置における排気ガス（ＥＧＲガス）がＥＧＲクーラーに流れるクーラー流路と連通される。また、前記アクチュエータ３２の負圧室３７に作用する負圧は、負圧制御装置（図示省略）により制御される。負圧制御装置は、例えば内燃機関の冷却水温度が低いエンジン始動時や寒冷時には、アクチュエータ３２の負圧室３７に負圧を作用させ、また、前記冷却水温度が所定の温度以上に上昇した時には、アクチュエータ３２の負圧室３７を大気に開放させる。
【００２５】
したがって、エンジン始動時や寒冷時には、アクチュエータ３２の負圧室３７に負圧が作用されることにより、出力軸４０がスプリング３９の付勢力に抗して後退位置へ後退される。これにともない、前記レバー２８を介して前記弁軸１７が正方向（図４及び図５において右回り方向）へ回動されることにより、第１弁体１８が開状態（図４中、二点鎖線１８参照）で第２弁体１９が閉状態（図５中、二点鎖線１９参照）とされる。この状態においては、内燃機関の排気ガス（ＥＧＲガス）がバイパス通路を通って吸気通路へ再循環される。
【００２６】
また、内燃機関の冷却水温度が所定の温度以上に上昇した時においては、アクチュエータ３２の負圧室３７が大気に開放されることにより、出力軸４０がスプリング３９の付勢力により進出位置に進出される。これにともない、前記レバー２８を介して前記弁軸１７が逆方向（図４及び図５において左回り方向）へ回動されることにより、第１弁体１８が閉状態（図４中、実線１８参照）で第２弁体１９が開状態（図４中、実線１９参照）とされる。この状態においては、内燃機関の排気ガス（ＥＧＲガス）がクーラー通路を通ることにより、ＥＧＲクーラーで冷却されてから吸気通路へ再循環される。
【００２７】
次に、前記弁ハウジング１２と弁軸１７との間に設けられるシール構造について説明する。
図３に示すように、前記弁ハウジング１２の両軸受部２１，２２と弁軸１７の両端部との間で、両軸受２４，２５の排気流路１３，１４側の環状隙間には、メインシール４５が設けられている。メインシール４５は、前記従来技術で述べた密封装置３１０（図２３参照）と同様の構成のものであるから、その説明を省略する。また、右側の軸受部２２の開口端部はプラグ２６によって閉塞されていることから、その軸受部２２と弁軸１７との間の環状隙間には大気側の外部ダストが侵入することがなく、外部ダストによるシールリップ３１３のシール性が損なわれない。
【００２８】
ところで、前記左側の軸受部２１と前記弁軸１７との間の環状隙間に設けられたメインシール４５は、排気ガス（ＥＧＲガス）、特に排気ガス中に含まれるスス、凝縮水、未燃焼物等のデポジット）の大気側への漏れを防止するものである。また、左側の軸受部２１と弁軸１７との間の環状隙間に大気側の外部ダストが侵入し、その外部ダストがメインシール４５のシールリップ３１３と弁軸１７との間に至ることで、シールリップ３１３のシール性が損なわれるおそれがある。そこで、左側の軸受部２１と弁軸１７との間で、軸受２４の大気側の環状隙間には、メインシール４５を外部ダストから保護するためにダストシール４７が設けられている（図６参照）。
【００２９】
次に、前記ダストシール４７について説明する。図７はダストシールを示す側断面図である。
図７に示すように、ダストシール４７は、補強環４８とシール本体５０とを一体に備えている。補強環４８は、金属製の環状部材である。補強環４８は、円筒状の円筒部４８ａと、円筒部４８ａの一端部（図７において右端部）から径方向内方へ折り曲げられたフランジ部４８ｂとを有する断面Ｌ字状に形成されている。また、シール本体５０は、ゴム状弾性材からなり、補強環４８を全体的に被覆する環状の装着部５１と、装着部５１の内周部に一体形成されたシールリップ５２とを有している。
【００３０】
前記シールリップ５２は、前記装着部５１の内周部における前記補強環４８のフランジ部４８ｂ側から他端部側（図７において左側）に向かって径方向内方へ斜めに延びる円錐筒状に形成されている。シールリップ５２の内周面、詳しくは弁軸１７に面する大気側の斜面には、例えば６個（図７では４個を示す）の突起５４が周方向に等間隔で形成されている。突起５４は、シールリップ５２の周方向の断面が直角三角形状をなしている。突起５４の長辺側はシールリップ５２の基部側に配置され、短辺側が先端部側に配置されている。なお、突起５４は、６個に限らず、少なくとも１個以上形成されていればよく、本実施の形態のようにバランスを考慮してシールリップ５２の周方向に等間隔で複数個形成されているのが望ましい。また、突起５４の形状、大きさ、突出量、配置位置は、特に限定されるものではなく、適宜設定することができる。
【００３１】
図６に示すように、前記ダストシール４７を前記弁ハウジング１２の左側の軸受部２１と前記弁軸１７との間の環状隙間に装着したときには、前記シール本体５０の装着部５１の外周部が、軸受部２１の内周面に対して所定の締め代をもって弾性的に圧入される。また、シールリップ５２が、弁軸１７の外周面に対して所定の締め代をもって弾性的にかつ周方向に相対的に摺動可能に接触される。これにともない、突起５４の頂部が、弁軸１７の外周面に対して摺動可能に接触する。これにより、図８に示すように、シールリップ５２における突起５４の周辺部分が弁軸１７から離されることにより、シールリップ５２と弁軸１７と突起５４とで取り囲まれた断面三角状の隙間５５が形成される。その隙間５５により、環状隙間におけるメインシール側の空間部と大気側とを連通する通気性を確保することができる。
【００３２】
前記したＥＧＲクーラーバイパスバルブ１０によると、弁ハウジング１２の軸受部２１と弁軸１７との間の環状隙間に設けられかつ排気ガスの大気側への漏れを防止するメインシール４５と、メインシール４５よりも大気側における環状隙間に設けられかつメインシール４５を外部ダストから保護するダストシール４７とを備え、ダストシール４７は、環状隙間におけるメインシール側の空間部と大気側とを連通するための通気性を確保する構成とされている。したがって、メインシール４５及びダストシール４７を備えるにもかかわらず、ダストシール４７で確保される通気性によって、メインシール４５にかかる漏れ検査を実施可能とすることができる。
【００３３】
なお、メインシール４５の漏れ検査は、例えば排気流路１３，１４の開口端面を閉鎖した状態で、排気流路１３，１４内に空気を印加し、左側の軸受部２１内からの空気の漏れの有無を判断することによって行われる。このとき、空気が漏れない場合は、メインシール４５の組付不良、破損等がなく、メインシール４５が正規の装着状態であることを確認することができる。また、空気が漏れた場合は、メインシール４５の組付不良、破損等が発生している状態であることが判明する。
【００３４】
また、ダストシール４７は、弁軸１７に弾性的に接触するシールリップ５２を備え、シールリップ５２に、弁軸１７に接触することによって通気性を確保するための突起５４が形成されている（図７参照）。したがって、ダストシール４７に備えたシールリップ５２が弁軸１７に弾性的に接触するとともに、シールリップ５２に形成された突起５４が弁軸１７に接触する（図８参照）。これにより、シールリップ５２における突起５４の周辺部分が弁軸１７から離されるため、環状隙間におけるメインシール側の空間部と大気側とを連通するための通気性すなわち隙間５５を確保することができる。
【００３５】
次に、前記ダストシール４７の変更例について説明する。なお、各変更例は、前記実施の形態におけるダストシール４７に変更を加えたものであるから、その変更部分について説明し、重複する説明は省略する。
［変更例１］
ダストシール４７の変更例１について説明する。図９はダストシールを示す側断面図である。
図９に示すように、本変更例は、シール本体５０の装着部５１の内周部にシールリップ５８が形成されている。シールリップ５８は、装着部５１の内周部における補強環４８のフランジ部４８ｂ側から大気側と反対側（図９において右側）に向かって径方向内方へ斜めに延びる円錐筒状に形成されている。シールリップ５８の内周面（詳しくは弁軸１７に面する側の面）には、例えば１２個（図９では３個を示す）の突起５４（前記実施の形態と同一符号を付す）が周方向に所定の間隔で形成されている。なお、装着部５１の大気側と反対側の端面（図９において右端面）には、周方向に連続する環状凹部５９が形成されている。
【００３６】
前記シールリップ５８は、弁軸１７の外周面に対して所定の締め代をもって弾性的にかつ周方向に相対的に摺動可能に接触される。これにともない、シールリップ５８の突起５４の頂部が、弁軸１７の外周面に対して摺動可能に接触することより、前記実施の形態と同様、シールリップ５８の突起５４の周辺部分が弁軸１７から離されるため、環状隙間におけるメインシール側の空間部と大気側とを連通するための通気性を確保することができる。
【００３７】
［変更例２］
ダストシール４７の変更例２について説明する。本変更例は、前記変更例１（図９参照）におけるダストシール４７に変更を加えたものである。図１０はダストシールを示す側断面図である。
図１０に示すように、本変更例は、前記変更例１（図９参照）におけるシールリップ５８を省略し、前記シール本体５０の装着部５１の内周部にシールリップ６０が形成されている。シールリップ６０は、前記装着部５１の内周部における前記補強環４８のフランジ部４８ｂ側から他端部側（図１０において左側）に向かって延びる円筒状に形成されている。そして、シールリップ６０の内周面には、弁軸１７に面する先端側（図１０において左側）の斜面６１と、その斜面６１に対して軸方向に対称状をなす基端側（図１０において右側）の斜面６２とが断面山形状をなすように形成されている。先端側の斜面６１には、例えば１２個（図９では３個を示す）の突起５４（前記実施の形態と同一符号を付す）が周方向に所定の間隔で形成されている。
【００３８】
前記シールリップ６０の両斜面６１，６２の頂部は、弁軸１７の外周面に対して所定の締め代をもって弾性的にかつ周方向に相対的に摺動可能に接触される。これにともない、シールリップ６０の突起５４の頂部が、弁軸１７の外周面に対して摺動可能に接触することより、前記実施の形態と同様、シールリップ６０の突起５４の周辺部分が弁軸１７から離されるため、環状隙間におけるメインシール側の空間部と大気側とを連通するための通気性を確保することができる。
【００３９】
［変更例３］
ダストシール４７の変更例３について説明する。本変更例は、前記変更例２（図１０参照）におけるダストシール４７に変更を加えたものである。図１１はダストシールを示す側断面図、図１２は同じく正面図（ダストシールを図１１の右方から見た図）である。
図１１及び図１２に示すように、本変更例は、前記変更例２（図１０参照）におけるシールリップ６０における突起５４が省略されている。また、シール本体５０の装着部５１の内周部に、前記変更例１（図９参照）におけるシールリップ５８と同様のシールリップ５８（前記変更例１と同一符号を付す）が形成されている。なお、変更例１（図９参照）におけるシールリップ５８における突起５４が省略されている。
【００４０】
前記シール本体５０の装着部５１における外周面には、軸方向に貫通する２個の通気溝６４が周方向に等間隔で形成されている。通気溝６４は、断面四角形状をなしている。したがって、ダストシール４７のシール本体５０の装着部５１における外周面に形成された通気溝６４により、環状隙間におけるメインシール側の空間部と大気側とを連通するための通気性を確保することができる。
【００４１】
なお、通気溝６４は、２個に限らず、少なくとも１個以上形成されていればよく、本実施の形態のようにバランスを考慮してシール本体５０の装着部５１の周方向に等間隔で複数個形成されているのが望ましい。また、通気溝６４の形状、大きさ、突出量、配置位置は、特に限定されるものではなく、適宜設定することができる。また、通気溝６４は、図１３に示すように、Ｖ字状の通気溝６５に変更することができる。
【００４２】
［変更例４］
ダストシール４７の変更例４について説明する。本変更例は、前記変更例３（図１１及び図１２参照）におけるダストシール４７に変更を加えたものである。図１４はダストシールを示す側面図、図１５はダストシールを図１４の紙面裏側から見た側面図である。
図１４に示すように、本変更例は、前記変更例３（図１１及び図１２参照）の通気溝６４を、ダストシール４７の軸方向に二分して、大気側に開口する大気側溝部６４ａと、大気側と反対側に開口するメインシール側溝部６４ｂが形成されている。大気側溝部６４ａとメインシール側溝部６４ｂとの対向端部は、外周面に沿って周方向にＣ字環状に形成された周方向溝部６４ｃ（図１５参照）を介して連通されている。すなわち、ダストシール４７の通気溝６４が、大気側溝部６４ａとメインシール側溝部６４ｂと周方向溝部６４ｃとを有する迷路状に形成されている。したがって、外部ダストがダストシール４７の通気溝６４を通過しにくくなることにより、ダストシール４７の耐ダスト性を向上することができる。
【００４３】
［変更例５］
ダストシール４７の変更例５について説明する。本変更例は、前記変更例４（図１４及び図１５参照）におけるダストシール４７に変更を加えたものである。図１６はダストシールを示す側面図、図１７はダストシールを図１６の紙面裏側から見た側面図である。
図１６及び図１７に示すように、本変更例は、前記変更例４（図１４及び図１５参照）の通気溝６４における周方向溝部（符号、６４ｄを付す）を四角波状に形成したものである。したがって、外部ダストがダストシール４７の通気溝６４における周方向溝部６４ｄを一層通過しにくくなることにより、ダストシール４７の耐ダスト性を向上することができる。なお、周方向溝部６４ｄは、四角波状の他、三角波状、正弦波状等のように適宜変更することができる。
【００４４】
［変更例６］
ダストシール４７の変更例６について説明する。本変更例は、前記変更例３（図１１及び図１２参照）におけるダストシール４７に変更を加えたものである。図１８はダストシールを示す側断面図である。
図１８に示すように、本変更例では、前記変更例３（図１１参照）のシール本体５０の装着部５１における通気溝６４が省略されている。また、シール本体５０の装着部５１には、軸方向（図１８において左右方向）に貫通する通気孔６６が形成されている。通気孔６６は、補強環４８のフランジ部４８ｂを貫通するとともに前記環状凹部５９に開口されている。したがって、ダストシール４７に形成された軸方向に貫通する通気孔６６により、環状隙間におけるメインシール側の空間部と大気側とを連通するための通気性を確保することができる。
【００４５】
［変更例７］
ダストシール４７の変更例７について説明する。本変更例は、前記変更例６（図１８参照）におけるダストシール４７に変更を加えたものである。図１９はダストシールを示す側断面図である。
図１９に示すように、本変更例では、前記変更例６（図１８参照）の通気孔６６が通気栓６８で塞がれている。通気栓６８は、通気性を有する繊維材により形成されている。したがって、外部ダストが通気栓６８の繊維材で捕捉されることにより、ダストシール４７の耐ダスト性を向上することができる。なお、通気栓６８の繊維材としては、例えば、繊維を圧縮して形成した柱状のフェルト状材を用いることができる。
【００４６】
［変更例８］
ダストシール４７の変更例８について説明する。本変更例は、前記変更例１（図９参照）におけるダストシール４７に変更を加えたものである。図２０はダストシールを示す側断面図である。
図２０に示すように、本変更例では、前記変更例１（図９参照）におけるシールリップ５８が省略されている。また、シール本体５０の装着部５１の内周部の大気側と反対側（図２０において右側）の端面には、通気性を有する繊維材により形成された円環板状のシールリップ７０の外周部が装着されている。シールリップ７０の内周部は、弁軸１７の外周面に弾性的に接触する。シールリップ７０の繊維材の通気性により、環状隙間におけるメインシール側の空間部と大気側とを連通するための通気性を確保するとともに、外部ダストがシールリップ７０の繊維材で捕捉されることにより、ダストシール４７の耐ダスト性を向上することができる。なお、シールリップ７０の繊維材としては、例えば、繊維を圧縮して形成したフェルト状材を用いることができる。
【００４７】
［変更例９］
ダストシール４７の変更例９について説明する。図２１はダストシールを示す側断面図である。
図２１に示すように、本変更例では、前記実施の形態（図７参照）のシールリップ５２における突起５４が省略されている。また、シールリップ５２の先端部に、例えば４個（図２１では２個を示す）の凹溝７２が周方向に所定の間隔で形成されている。凹溝７２は、例えば四角溝状をなしている。したがって、シールリップ５２に形成された凹溝７２により、環状隙間におけるメインシール側の空間部と大気側とを連通するための通気性を確保することができる。なお、凹溝７２は、４個に限らず、少なくとも１個以上形成されていればよく、バランスを考慮してシールリップ５２の周方向に等間隔で複数個形成されているのが望ましい。また、凹溝７２の形状、大きさ、配置位置は、特に限定されるものではなく、適宜設定することができる。
【００４８】
本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における変更が可能である。例えば、本発明の排気流路バルブは、ＥＧＲクーラーバイパスバルブ１０に限らず、内燃機関の排気系のバルブ、例えば自動車の排気ブレーキ用バルブとしても適用することができる。また、前記実施の形態及び前記変更例で説明した技術的要素は組合せることもできる。また、メインシール４５については、前記実施の形態のものに限らず、適宜変更することが可能である。また、前記実施の形態及び前記変更例で説明したダストシール４７における大気側と大気側と反対側のメインシール側とは、前記下向きに限らず、その向きとは逆向きにして配置することも可能である。
【符号の説明】
【００４９】
１０…ＥＧＲクーラーバイパスバルブ（排気流路バルブ）
１２…弁ハウジング
１３，１４…排気流路
１７…弁軸
１８，１９…弁体
２１，２２…軸受部
４５…メインシール
４７…ダストシール
５０…シール本体
５１…装着部
５２…シールリップ
５４…突起
６４…通気溝
６６…通気孔
６８…通気栓
７０…シールリップ
７２…凹溝
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の排気ガスが流れる排気流路を有する弁ハウジングと、
前記弁ハウジングの軸受部内に回動可能に挿通された弁軸と、
前記弁軸に取付けられかつ該弁軸の回動により前記排気流路を開閉する弁体と、
前記弁ハウジングの軸受部と前記弁軸との間の環状隙間に設けられかつ前記排気ガスの大気側への漏れを防止するメインシールと、
前記メインシールよりも大気側における前記環状隙間に設けられかつ前記メインシールを外部ダストから保護するダストシールと
を備え、
前記ダストシールは、前記環状隙間におけるメインシール側の空間部と大気側とを連通するための通気性を確保する構成とされている
ことを特徴とする排気流路バルブ。
【請求項２】
請求項１に記載の排気流路バルブであって、
前記ダストシールは、前記弁軸に弾性的に接触するシールリップを備え、
前記シールリップに、前記弁軸に接触することによって前記通気性を確保するための突起が形成されている
ことを特徴とする排気流路バルブ。
【請求項３】
請求項１に記載の排気流路バルブであって、
前記ダストシールは、前記弁ハウジングの軸受部内に圧入によって装着され、
前記ダストシールの外周面に、前記通気性を確保するための通気溝が形成されている
ことを特徴とする排気流路バルブ。
【請求項４】
請求項３に記載の排気流路バルブであって、
前記ダストシールの通気溝は、迷路状に形成されていることを特徴とする排気流路バルブ。
【請求項５】
請求項１に記載の排気流路バルブであって、
前記ダストシールに、軸方向に貫通することによって前記通気性を確保するための通気孔が形成されていることを特徴とする排気流路バルブ。
【請求項６】
請求項５に記載の排気流路バルブであって、
前記ダストシールの通気孔が、通気性を有する繊維材により形成された通気栓で塞がれていることを特徴とする排気流路バルブ。
【請求項７】
請求項１に記載の排気流路バルブであって、
前記ダストシールは、前記弁軸に弾性的に接触しかつ前記通気性を確保するための通気性を有する繊維材により形成されたシールリップを備えていることを特徴とする排気流路バルブ。
【請求項８】
請求項１に記載の排気流路バルブであって、
前記ダストシールは、前記弁軸に弾性的に接触するシールリップを備え、
前記シールリップに、前記通気性を確保するための凹溝が形成されている
ことを特徴とする排気流路バルブ。
【請求項１】
内燃機関の排気ガスが流れる排気流路を有する弁ハウジングと、
前記弁ハウジングの軸受部内に回動可能に挿通された弁軸と、
前記弁軸に取付けられかつ該弁軸の回動により前記排気流路を開閉する弁体と、
前記弁ハウジングの軸受部と前記弁軸との間の環状隙間に設けられかつ前記排気ガスの大気側への漏れを防止するメインシールと、
前記メインシールよりも大気側における前記環状隙間に設けられかつ前記メインシールを外部ダストから保護するダストシールと
を備え、
前記ダストシールは、前記環状隙間におけるメインシール側の空間部と大気側とを連通するための通気性を確保する構成とされている
ことを特徴とする排気流路バルブ。
【請求項２】
請求項１に記載の排気流路バルブであって、
前記ダストシールは、前記弁軸に弾性的に接触するシールリップを備え、
前記シールリップに、前記弁軸に接触することによって前記通気性を確保するための突起が形成されている
ことを特徴とする排気流路バルブ。
【請求項３】
請求項１に記載の排気流路バルブであって、
前記ダストシールは、前記弁ハウジングの軸受部内に圧入によって装着され、
前記ダストシールの外周面に、前記通気性を確保するための通気溝が形成されている
ことを特徴とする排気流路バルブ。
【請求項４】
請求項３に記載の排気流路バルブであって、
前記ダストシールの通気溝は、迷路状に形成されていることを特徴とする排気流路バルブ。
【請求項５】
請求項１に記載の排気流路バルブであって、
前記ダストシールに、軸方向に貫通することによって前記通気性を確保するための通気孔が形成されていることを特徴とする排気流路バルブ。
【請求項６】
請求項５に記載の排気流路バルブであって、
前記ダストシールの通気孔が、通気性を有する繊維材により形成された通気栓で塞がれていることを特徴とする排気流路バルブ。
【請求項７】
請求項１に記載の排気流路バルブであって、
前記ダストシールは、前記弁軸に弾性的に接触しかつ前記通気性を確保するための通気性を有する繊維材により形成されたシールリップを備えていることを特徴とする排気流路バルブ。
【請求項８】
請求項１に記載の排気流路バルブであって、
前記ダストシールは、前記弁軸に弾性的に接触するシールリップを備え、
前記シールリップに、前記通気性を確保するための凹溝が形成されている
ことを特徴とする排気流路バルブ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【公開番号】特開２０１１−２５６９４２（Ｐ２０１１−２５６９４２Ａ）
【公開日】平成２３年１２月２２日（２０１１．１２．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１３１９１９（Ｐ２０１０−１３１９１９）
【出願日】平成２２年６月９日（２０１０．６．９）
【出願人】（０００１１６５７４）愛三工業株式会社 (1,018)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１２月２２日（２０１１．１２．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年６月９日（２０１０．６．９）
【出願人】（０００１１６５７４）愛三工業株式会社 (1,018)
【Ｆターム（参考）】
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