流路開閉弁及びその組立方法
【課題】不要物を分解することなく、外部からの作業で容易に外部へ排出できる流路開閉弁を提供する。
【解決手段】ＥＧＲバルブ２０は、バルブ本体２２と、貫通孔４０が設けられたボールバルブ３０と、シャフト軸９０とを含む。また、バルブ本体２２には、前記ボールバルブ３０を回転自在に収容する室２８が設けられ、前記ボールバルブ３０には、前記室２８と前記貫通孔４０とを連通する孔部５２が設けられ、前記バルブ本体２２には、前記室２８と前記バルブ本体２２の外部とを連通する孔部６１が、該孔部５２の直下に設けられ、該孔部５２と該孔部６１は、同軸的に形成されている。
【解決手段】ＥＧＲバルブ２０は、バルブ本体２２と、貫通孔４０が設けられたボールバルブ３０と、シャフト軸９０とを含む。また、バルブ本体２２には、前記ボールバルブ３０を回転自在に収容する室２８が設けられ、前記ボールバルブ３０には、前記室２８と前記貫通孔４０とを連通する孔部５２が設けられ、前記バルブ本体２２には、前記室２８と前記バルブ本体２２の外部とを連通する孔部６１が、該孔部５２の直下に設けられ、該孔部５２と該孔部６１は、同軸的に形成されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、流路開閉弁及びその組立方法に関し、一層詳細には、内燃機関から排出される排気ガスが流通する流路等に介装されて該流路の開成閉成を行う流路開閉弁及びその組立方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の流路開閉弁には、排気ガスを再循環させるための流路開閉弁として用いられるものがある。実開平６−１６７７４号公報（特許文献１）には、この種の排気流路開閉弁として球状の弁体を有する「ボールバルブ」構造が開示されている。この球状弁体を回動させるためのシャフト軸は前記球状弁体の上部に設けられた溝に嵌合され、シャフト軸が回動することによって、流路の開成閉成を行う。この特許文献１に開示されている流路開閉弁の構成では、前記嵌合溝の側壁は互いに平行な側面部で構成され、シャフト軸の先端は平面部を有し、該シャフト軸の前記各平面部は前記嵌合溝を形成する二つの平行な側面に対面するように挿入される。
【０００３】
特公平６−５１１１号公報（特許文献２）は「ボール弁」に関するものであって、流路を開成閉成するために弁本体の上部に円弧面を持つように膨出形成されたシャフト軸先端構造を採用する。
【０００４】
特開２００８−２０８９８４号公報（特許文献３）は「ガスコック」に関するものであって、この「ガスコック」は、開閉弁の上部に設けられた嵌合溝にシャフト軸が嵌合してシャフト軸の回動動作に伴って前記開閉弁が流路を開閉する。前記シャフト軸先端部は、断面外側に凸形状の円弧面を有する。従って、前記凸形状の円弧面は、平面で構成された嵌合溝側面部と線接触して開閉動作するための回動力を付与する。
【０００５】
実公昭５１-３００１６号公報（特許文献４）は、「ボールバルブ」に関するものであって、この「ボールバルブ」は、バルブが閉鎖時にのみ、プラグの貫通孔と透孔とが連通し、しかも、通孔が流出孔に開放されて、流出孔側の残留液が排出される構成を採用している。
【０００６】
ところで、特許文献４の従来技術によれば、残留液を排出する経路は、軸孔から横間隙、下方間隙、透孔、貫通孔を経てバルブの外部に至るまで屈曲している。このため、該特許文献４で開示されているボールバルブを内燃機関に組み込まれるＥＧＲ（Exhaust Gas Recirculation）バルブとして用いた場合、該経路途上で、内燃機関から排出される燃焼生成物等の不要物が堆積、又は固着することが考えられる。さらに、軸孔内面に不要物が堆積すると、該軸孔内を流れる燃焼ガスの流量が減少し、該軸孔内を流れる燃焼ガスの流量を正確に把握できないという不都合が生じる。また、燃焼ガスは弁体横の隙間を流れるために、弁室内で広範囲にわたって不要物が堆積し、かかる不要物によって弁体と弁室との間の摩擦抵抗が増加し、弁体の円滑な回動動作が困難となる不都合がある。さらに、このボールバルブにおける燃焼ガスの流入孔と流出孔との間で生じる圧力差のため、弁体が軸孔方向に移動し、弁体はシャフトに対して偏心状態で嵌合される状態となるため、弁体と可動・固定シートとの摺動面において齧り（焼付け）が生じ、弁体の回動トルクが大きくなるという不都合も生じる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】実開平６−１６７７４号公報
【特許文献２】特公平６−５１１１号公報
【特許文献３】特開２００８−２０８９８４号公報
【特許文献４】実公昭５１−３００１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、前記の従来技術を克服するためになされたものであって、流入孔（以下、流体流入口、又は排気ガス流入口と称することもある）からバルブ本体内に侵入する不要物を、流路開閉弁を分解することなく、容易に該流路開閉弁の外部へ排出することが可能で、しかも、ボールバルブを円滑に回動することが可能な流路開閉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】
前記の目的を達成するために、本願の請求項１で特定される発明は、貫通孔を設けたボールバルブと、前記ボールバルブを回転自在に収容する室が設けられ流体流入口と流体流出口とを有するバルブ本体と、前記ボールバルブを前記室内で回動させて前記流体流入口と流体流出口とを連通遮断するシャフト軸と、前記シャフト軸を回動するアクチュエータとからなり、前記ボールバルブには、前記室と前記貫通孔とを連通する第１の孔部が設けられ、前記バルブ本体には、前記室と前記バルブ本体の外部とを連通する第２の孔部が設けられると共に前記第２の孔部は着脱自在な栓部材によって閉塞され、前記第１及び第２の孔部は、同軸的に形成されていることを特徴とする。
【００１０】
本願の請求項１の発明によれば、バルブ本体に形成された流体流入口から侵入した不要物を第１の孔部から第２の孔部に導き、栓部材を取り外すことによって、容易に取り除くことができる。すなわち、流路開閉弁を分解することなく、該流路開閉弁の外部からの作業で不要物を排出可能にすることで、該流路開閉弁のメンテナンスが容易となり、該不要物が、該流路開閉弁の内部に堆積、又は固着することを可及的に減少させ、排気ガスの必要流量を維持することができるという効果を達成することができる。さらに、該流路開閉弁の内部に堆積、又は固着した該不要物が、ボールバルブ回転時の抵抗となることを可及的に減少させることで、該ボールバルブの回動トルクの増大を防止し、該ボールバルブを円滑に回動させることができるという効果も達成することができる。
【００１１】
本願の請求項２で特定される発明は、請求項１記載の流路開閉弁において、前記第１の孔部は、前記貫通孔側が広径となるようにテーパ形状を有していることを特徴とする。
【００１２】
本願の請求項２の発明によれば、貫通孔に到達した不要物をテーパ状に拡径した第１の孔部に容易に導くことができ、しかも第２の孔部へと導出すれば、該第１の孔部内に、該不要物が堆積、又は固着することがない。
【００１３】
本願の請求項３で特定される発明は、請求項１又は２記載の流路開閉弁において、前記第２の孔部は、前記バルブ本体の外部側の開口部が、前記室側の開口部より広径であることを特徴とする。
【００１４】
本願の請求項３で特定される発明によれば、前記バルブ本体の外部から栓部材を取り外して不要物を除去する際に、広径な開口部側から器具等を前記第２の孔部へ容易に挿入して不要物の除去を容易に行うことができる。
【００１５】
本願の請求項４で特定される発明は、請求項１〜３のいずれか１項に記載の流路開閉弁において、前記第１の孔部における前記室側の開口部が、前記第２の孔部における前記室側の開口部より、広径であることを特徴とする。
【００１６】
本願の請求項４の発明によれば、前記第１の孔部において室側の開口部を大きくしているので、一層効率的に不要物を捕捉して第２の孔部に導くことができる。
【００１７】
本願の請求項５で特定される発明は、請求項１〜４のいずれか１項に記載の流路開閉弁において、前記流路開閉弁は、ＥＧＲバルブであることを特徴とする。
【００１８】
本願の請求項５の発明によれば、流路開閉弁は、内燃機関に用いられるＥＧＲバルブであるので、排気ガス中に含まれる燃焼生成物等の不要物が、ＥＧＲバルブ内に堆積することがなく、たとえ堆積したとしても容易に除去することができる。
【００１９】
本願の請求項６で特定される発明は、貫通孔を設けたボールバルブと、前記ボールバルブを回転自在に収容する室が設けられ流体流入口と流体流出口を有するバルブ本体と、前記ボールバルブを前記室内で回動させて前記流体流入口と流体流出口とを連通遮断するシャフト軸とからなり、前記ボールバルブには、前記室と前記貫通孔とを連通する第１の孔部が設けられ、前記バルブ本体には、前記室と前記バルブ本体の外部とを連通する第２の孔部が設けられる流路開閉弁の組立方法であって、棒状部材を、前記第１及び第２の孔部へ挿入して前記ボールバルブを前記室内で位置決め固定する第１の工程と、前記第１の工程の後に、前記シャフト軸の先端を、前記ボールバルブに接続して固定する第２の工程と、前記第２の工程の後に、前記第１及び第２の孔部から前記棒状部材を抜き取る第３の工程と、前記第３の工程の後に、前記第２の孔部に栓部材を嵌合して該第２の孔部を閉塞する第４の工程とを有することを特徴とする。
【００２０】
本願の請求項６の発明によれば、前記バルブ本体、前記ボールバルブ、及び前記シャフト軸間における所望の相対的な位置関係を高精度に且つ効率的に確定できることで、前記ボールバルブの偏心状態での組立が防止でき、その結果、ボールバルブの回動トルクの増大を未然に防止する効果が得られる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、以下の効果が得られる。
【００２２】
すなわち、第１及び第２の孔部が、同軸的に形成されることにより、流路開閉弁を分解することなく、該流路開閉弁の外部からの作業で、不要物を、該流路開閉弁の外部へ排出可能にすることで、該流路開閉弁のメンテナンスが容易となり、該不要物が、該流路開閉弁の内部に堆積、又は固着することを可及的に減少させることができ、排気ガスの必要流量を維持するという効果を達成することができる。さらに、該流路開閉弁の内部に堆積、又は固着した該不要物が、ボールバルブ回転時の抵抗となることを可及的に減少させることで、該ボールバルブの回動トルクの増大を防止し、該ボールバルブを円滑に回動させることができるという効果も達成することができる。
【００２３】
さらにまた、流路開閉弁の組立方法において、ボールバルブの偏心状態での組立が防止できることで、ボールバルブの回動トルクの増大を未然に防止することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】図１は、本実施の形態に係るＥＧＲ（Exhaust Gas Recirculation）バルブの一部切断縦断面図である。
【図２】図２は、図１に示すＥＧＲバルブの一部分解切欠縦断面図である。
【図３】図３は、図１に示すＥＧＲバルブの概略縦断面図である。
【図４】図４は、図１に示すＥＧＲバルブのボールバルブとシャフト軸先端の係合状態を示し且つボールバルブが閉成状態の縦断斜視説明図である。
【図５】図５は、図４に対応してＥＧＲバルブが排気ガス導入口と排気ガス導出口とを連通させた状態の縦断面図である。
【図６】図６は、図１に示すＥＧＲバルブを構成するボールバルブとシャフト軸先端との係合状態を示す一部省略拡大斜視図である。
【図７】図７は、図１に示すＥＧＲバルブに、固定支持部材を挿入した状態であるステップＳ１の完了状態を示す一部省略概略縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
本発明に係る流路開閉弁に関し、その組立方法との関係で、好適な実施の形態を挙げ、添付の図面を参照しながら以下詳細に説明する。
【００２６】
図１において、参照符号２０は流路開閉弁の一つの実施の形態としての排気流路バルブ（以下、ＥＧＲバルブと称する）を示す。ＥＧＲバルブ２０は、バルブ本体２２を有し、このバルブ本体２２の下側には、比較的小径な排気ガス流入口（流体流入口）２４と、その反対側に前記排気ガス流入口２４に連通する比較的大径な排気ガス流出口（流体流出口）２６が設けられている。実際、前記排気ガス流入口２４と排気ガス流出口２６の間に室２８が形成され、この室２８の内部に変形した球状のボールバルブ３０が回動自在に配設される。排気ガス流入口２４側には、バルブ押さえ３２が配設される。
【００２７】
バルブ押さえ３２は、図１、図２から容易に了解されるように、小径部３４と、この小径部３４と一体的且つ同軸な大径部３６とからなり、前記小径部３４は排気ガス流入口２４に臨み、大径部３６は前記ボールバルブ３０に臨むように配設されている。大径部３６には、ウェーブワッシャ３８が設けられ、従って、このウェーブワッシャ３８の弾発力によってバルブ押さえ３２は常時排気ガス流出口２６側へと弾発付勢されている。
【００２８】
この場合、前記ウェーブワッシャ３８に対して、図２に示すように、小径部３４側にプレーンワッシャ３９を設けてもよい。このプレーンワッシャ３９の介装によって大径部３６をさらにボールバルブ３０側に押し付けることにより、ウェーブワッシャ３８とバルブ本体２２との間隔の調整をより一層容易に行うことができる。さらに、ウェーブワッシャ３８が直接バルブ本体２２に接触しなくなることから、バルブ本体２２の損傷を回避することができる。
【００２９】
排気ガス流出口２６側には、バルブシート３７が配設される。このバルブシート３７は円環状であって、バルブ本体２２に設けられた円形状の溝４１にしっかりと固定される。ボールバルブ３０は、図２から容易に了解されるように、中心軸に直交するように一方の曲面と他方の曲面が取り除かれて、該中心軸に沿って一方の面から他方の面へと貫通孔４０が形成された球体である。そして、この貫通孔４０に直交する頂部には、平面長方形状の凹部４２が形成される。図４及び図６から容易に了解されるように、前記凹部４２は、湾曲する底面４４とその両側の平行な第１の側面４６と第２の側面４８とを有する。好ましくは、前記ボールバルブ３０は、前記貫通孔４０に直交するように孔部５０を形成し、また、変形例として、場合によって前記貫通孔４０及び孔部５０に直交する孔部５２を設けるとよい（図４参照）。
【００３０】
前記ボールバルブ３０は、後述するシャフト軸９０によって回動されると、その貫通孔４０がバルブ押さえ３２に形成された通路５１に連通するとともに、バルブシート３７に形成された通路５６を連通する。前記孔部５０はボールバルブ３０の閉成時に排気ガス流入口２４からなお送出される微量の排気ガスを受け入れるためのものであり、孔部５２（第１の孔部）は、ボールバルブ３０の貫通孔４０と室２８とを連通し、該貫通孔４０の内部に蓄積する不要な炭素の微粒子等（以下、不要物と称することもある。）を受容するためのものである。なお、孔部５２は、貫通孔４０に近づくにつれて広径となるテーパ形状を有してもよい（図３及び図５の仮想線Ａ参照）。該テーパ形状を有することによって、不要物を受容するのに容易となり、しかも孔部５２内に、該不要物が堆積しにくくなる。
【００３１】
この場合、前記孔部５２に対応して、バルブ本体２２の前記孔部５２の直下には、着脱自在な盲栓（栓部材）６０を嵌合する孔部６１（第２の孔部）を設けておく。孔部６１は、室２８とバルブ本体２２の外部とを連通し、孔部５２と同軸的に形成され、ボールバルブ３０の貫通孔４０内に堆積する前記不要物を必要に応じて除去するためのものである。
【００３２】
孔部６１は、バルブ本体２２の外部側の開口部６１ｂが、室２８側の開口部６１ａより広径であってもよい（図２参照）。これによって、バルブ本体２２の外部から前記不要物を除去する際に、器具等を孔部６１へ容易に挿入することができる。
【００３３】
また、孔部６１の室２８側の開口部６１ａが、孔部５２の室２８側の開口部５２ａより広径であってもよい（図４の仮想線Ｂ参照）。これによって、孔部５２を経た前記不要物が、効率的に孔部６１へと導かれる。
【００３４】
次に、以上のように構成されるボールバルブ３０を回動させるためのアクチュエータ側の構造について説明する。
【００３５】
バルブ本体２２の上方には、小径な第１の環状溝７０と、この第１環状溝７０に連通する大径な第２の環状溝７２が互いに連通して同軸的に形成され、前記第２環状溝７２は外方に開放された状態にある。第１環状溝７０から第２環状溝７２にかけて、コイルスプリング７４が設けられ、このコイルスプリング７４の上端部に回転力伝達プレート７６が配設される。回転力伝達プレート７６は、その中心部分に下方へと開口する室７８と、この室７８と同軸で且つ狭径な上方へと開口する室８０が設けられている。前記室８０を構成する肉厚な環状の壁部８２に連結ピン８４が等間隔で複数本植設される。各々の連結ピン８４の上部に金属製の円環状チューブ８５が被嵌される。前記壁部８２を囲繞してロータ押さえ８６が嵌合し、このロータ押さえ８６の上面に金属板からなるロータ８８が設けられている。前記ロータ８８は、後述するアクチュエータ１１０からの回動動作によって回転力伝達プレート７６がどの程度回動したかを検出するためのセンサの一部を構成する。
【００３６】
一方、室８０の中心部には、シャフト軸９０が前記ボールバルブ３０側へと延在するようにナット９２によって締め付けられている。実際、シャフト軸９０はバルブ本体２２に設けられた転がり軸受け９４によって、その回動動作が円滑に行えるように構成され、さらに、前記転がり軸受け９４と同軸的に且つその下方に排気ガスが外部に漏出しないようにシール９６が設けられている。さらに、シール９６の下方には、軸受け９８が前記シール９６から所定間隔離間して設けられている。
【００３７】
そこで、シャフト軸９０の先端は、図２乃至図６から容易に了解されるように、二つの平行な側面１００ａと１００ｂを有し、且つこの側面１００ａ、１００ｂが終端する下方は互いに外方へと膨出する曲面１０２ａ、１０２ｂとして形成されている。前記曲面１０２ａ、１０２ｂの下端部は、該曲面１０２ａ、１０２ｂの膨出方向に直交するように延在する円弧状の膨出部１０４に繋がっている。前記膨出部１０４、曲面１０２ａ、１０２ｂ、側面１００ａ、１００ｂはシャフト軸９０が組みつけられたとき、ボールバルブ３０の凹部４２に嵌合する。この場合、前記円弧状の膨出部１０４に代えて、図６に示すように屈曲する平面膨出部としてもよい。
【００３８】
なお、図中、参照符号１０６、１０７は、前記ＥＧＲバルブ２０を強制的に冷却するための図示しない冷却水供給用パイプに連通する孔部を示し、参照符号１０８はシール９６と転がり軸受９４との間に設けられた金属製の押さえ板を示す。さらに、参照符号１１０は、前記シャフト軸９０を開動するためのアクチュエータを示す。前記アクチュエータ１１０は、バルブ本体２２の上部にロータ８８を包被するように固着される。
【００３９】
本実施の形態に係るＥＧＲバルブ２０は、基本的には以上のように構成されるものであり、次にその作用並びに効果について説明する。
【００４０】
実際、アクチュエータ１１０は、ロータリーアクチュエータからなり、このアクチュエータ１１０が付勢されると、その回転力は、チューブ８５が被嵌された連結ピン８４に伝達される。前記のように連結ピン８４には、金属製のチューブ８５が被嵌されているために、アクチュエータ１１０が長期間に渡ってその回動動作を繰り返しても連結ピン８４がその摩擦によって損耗することはない。このように連結ピン８４に回転力が伝達されると、前記連結ピン８４を植設している回転力伝達プレート７６が回動し、その回動量はロータ８８によって検出されるとともに、ナット９２によってその一端部が緊締されたシャフト軸９０にその回転力が伝達される。シャフト軸９０の先端部は、前記のように平行な側面１００ａ、１００ｂと、曲面１０２ａ、１０２ｂ及び膨出部１０４がしっかりとボールバルブ３０の凹部４２に密着嵌合しているため、時間的遅れを生じることなく前記ボールバルブ３０がその回転力に応じて即時に回転するに至る。すなわち、バルブ押さえ３２の通路５１と、バルブシート３７の通路５６に密着して両通路５１、５６の連通を遮断している状態（図３参照）から、ボールバルブ３０を図５の状態に回転すれば、排気ガス流入口２４側の通路５１がボールバルブ３０の貫通孔４０と連通し、さらにこの貫通孔４０はバルブシート３７側の通路５６と連通して排気ガス流出口２６に至る。従って、図示しないエンジンからの排気ガスが前記排気ガス流入口２４に到達すると、通路５１、貫通孔４０、そして通路５６を経て排気ガス流出口２６から導出される。
【００４１】
一方、ＥＧＲバルブ２０を閉成しようとするとき、前記と同様にアクチュエータ１１０からの回転力が連結ピン８４に伝達され、ロータ８８によってその位置が確認されるとともに、回転力伝達プレート７６が回動し、シャフト軸９０を経て、ボールバルブ３０を図３に示す位置に回動せしめる。これによって、バルブシート３７の通路５６は完全に閉成されることから、図示しないエンジンからの排気ガスが流通することはない。なお、バルブシート３７の閉成直後にエンジンからの排気ガスが、排気ガス流入口２４に到達する場合がある。この排気ガスは、ボールバルブ３０に到達し、孔部５０から貫通孔４０に至るが、この貫通孔４０内に留まる。場合によって、ボールバルブ３０の貫通孔４０内に蓄積された排気ガス中に含まれる炭素等の微粒子は、孔部５２に堆積することがある。従って、必要に応じて盲栓６０を取り外して、ボールバルブ３０の内部に蓄積された炭素の微粒子を外部に取り出すことができる。
【００４２】
本実施の形態によれば、ボールバルブ３０の貫通孔４０と室２８とを連通する孔部５２と、該孔部５２の直下に設けられ、室２８とバルブ本体２２の外部とを連通する孔部６１とが、同軸的に形成されることにより、バルブ本体２２を分解することなく、該バルブ本体２２の外部からの作業で、内燃機関で発生する不要物を、該バルブ本体２２の外部へ排出可能にすることで、該バルブ本体２２のメンテナンスが容易となり、該不要物が、該バルブ本体２２の内部に堆積、又は固着することを可及的に減少させることができ、排気ガスの必要流量を維持することができる。さらに、室２８内等に堆積した該不要物及び大径部３６やバルブシート３７等に固着した該不要物が、ボールバルブ３０の回転時の抵抗となることを可及的に減少させることで、ボールバルブ３０の回動トルクの増大を防止することができる。
【００４３】
次に、このＥＧＲバルブ２０の組立方法について説明する。
【００４４】
まずステップＳ１（第１の工程）として、図７に示すように、同軸に位置決めされたバルブ本体２２の孔部６１及びボールバルブ３０の孔部５２へ、後述する固定支持部材（棒状部材）１２２を挿入する。これによって、ボールバルブ３０が、バルブ本体２２に対して固定される。孔部５２及び孔部６１は、バルブ本体２２とボールバルブ３０が、予め規定された相対的な位置関係となるように、バルブ本体２２及びボールバルブ３０にそれぞれ設けられているため、これによって、バルブ本体２２とボールバルブ３０における所望の相対的な位置関係が規定される。
【００４５】
次にステップＳ２（第２の工程）として、図６及び図７に示すように、ボールバルブ３０の凹部４２に、側面１００ａ、１００ｂ、曲面１０２ａ、１０２ｂ、及び膨出部１０４によって構成されたシャフト軸９０の先端を嵌合する（図７の矢印参照）。ステップＳ１において、ボールバルブ３０がバルブ本体２２に対して固定されているため、凹部４２にシャフト軸９０の先端を嵌合する際に負荷される力によって、ボールバルブ３０の位置がずれることを可及的に回避することができる。また凹部４２は、ボールバルブ３０とシャフト軸９０が、予め規定された相対的な位置関係となるように、ボールバルブ３０に設けられているため、これらによって、ボールバルブ３０とシャフト軸９０における所望の相対的な位置関係が規定される。
【００４６】
次にステップＳ３（第３の工程）として、ステップＳ２で規定されたボールバルブ３０とシャフト軸９０における所望の相対的な位置関係を維持した状態で、固定支持部材１２２を孔部５２及び孔部６１から抜き取る。
【００４７】
次にステップＳ４（第４の工程）として、盲栓６０を孔部６１に嵌合する。
【００４８】
ステップＳ１において、バルブ本体２２とボールバルブ３０における所望の相対的な位置関係が規定され、ステップＳ２において、ボールバルブ３０とシャフト軸９０における所望の相対的な位置関係が規定されることで、ステップＳ１及びステップＳ２によって、バルブ本体２２、ボールバルブ３０、及びシャフト軸９０間における所望の相対的な位置関係を高精度に且つ効率的に確定できる。これによって、シャフト軸９０に対するボールバルブ３０の偏心状態での組立が防止でき、その結果、ＥＧＲバルブ２０のボールバルブ３０における回動トルクの増大を未然に防止することができる。
【００４９】
この際、孔部６１の室２８側の開口部６１ａと、孔部５２の室２８側の開口部５２ａ（図３及び図５参照）とを、同形状及び同寸法とすると、バルブ本体２２とボールバルブ３０における相対的な位置関係において、より高い精度が得られ、好適となる。
【００５０】
固定支持部材１２２は、適度な太さを有した棒状であればよく、その材質は問わない。しかも、その断面は、孔部６１の室２８側の開口部６１ａ及び孔部５２の室２８側の開口部５２ａと同形状だが、孔部６１及び孔部５２への挿脱に支障がない程度に僅かに小型であると、挿脱が容易となりながらも、バルブ本体２２とボールバルブ３０における相対的な位置関係において、より高い精度が得られ、好適となる。
【００５１】
上述した方法は、ＥＧＲバルブ２０を最初に組み立てる場合だけでなく、メンテナンス時における分解後の再組立に用いてもよい。
【００５２】
以上、本発明について、好適な実施の形態を挙げて説明したが、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いて、種々の改変が可能なことは言うまでもない。特に、ＥＧＲバルブは排気ガス専用の流路開閉弁であるが、本実施の形態に係る流路開閉弁は、前記ＥＧＲバルブに限定されるものではなく、種々の流体の流路を開閉する弁として多くの用途に活用できることは言うまでもない。
【符号の説明】
【００５３】
２０…ＥＧＲバルブ ２２…バルブ本体
２４…排気ガス流入口 ２６…排気ガス流出口
２８、７８、８０…室 ３０…ボールバルブ
３２…バルブ押さえ ３７…バルブシート
４０…貫通孔 ４２…凹部
４６…第１の側面 ４８…第２の側面
５２、６１…孔部 ５２ａ、６１ａ、６１ｂ…開口部
７４…コイルスプリング ７６…回転力伝達プレート
８４…連結ピン ８６…ロータ押さえ
８８…ロータ ９０…シャフト軸
１００ａ、１００ｂ…側面 １０２ａ、１０２ｂ…曲面
１０４…膨出部 １１０…アクチュエータ
１２２…固定支持部材
【技術分野】
【０００１】
本発明は、流路開閉弁及びその組立方法に関し、一層詳細には、内燃機関から排出される排気ガスが流通する流路等に介装されて該流路の開成閉成を行う流路開閉弁及びその組立方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の流路開閉弁には、排気ガスを再循環させるための流路開閉弁として用いられるものがある。実開平６−１６７７４号公報（特許文献１）には、この種の排気流路開閉弁として球状の弁体を有する「ボールバルブ」構造が開示されている。この球状弁体を回動させるためのシャフト軸は前記球状弁体の上部に設けられた溝に嵌合され、シャフト軸が回動することによって、流路の開成閉成を行う。この特許文献１に開示されている流路開閉弁の構成では、前記嵌合溝の側壁は互いに平行な側面部で構成され、シャフト軸の先端は平面部を有し、該シャフト軸の前記各平面部は前記嵌合溝を形成する二つの平行な側面に対面するように挿入される。
【０００３】
特公平６−５１１１号公報（特許文献２）は「ボール弁」に関するものであって、流路を開成閉成するために弁本体の上部に円弧面を持つように膨出形成されたシャフト軸先端構造を採用する。
【０００４】
特開２００８−２０８９８４号公報（特許文献３）は「ガスコック」に関するものであって、この「ガスコック」は、開閉弁の上部に設けられた嵌合溝にシャフト軸が嵌合してシャフト軸の回動動作に伴って前記開閉弁が流路を開閉する。前記シャフト軸先端部は、断面外側に凸形状の円弧面を有する。従って、前記凸形状の円弧面は、平面で構成された嵌合溝側面部と線接触して開閉動作するための回動力を付与する。
【０００５】
実公昭５１-３００１６号公報（特許文献４）は、「ボールバルブ」に関するものであって、この「ボールバルブ」は、バルブが閉鎖時にのみ、プラグの貫通孔と透孔とが連通し、しかも、通孔が流出孔に開放されて、流出孔側の残留液が排出される構成を採用している。
【０００６】
ところで、特許文献４の従来技術によれば、残留液を排出する経路は、軸孔から横間隙、下方間隙、透孔、貫通孔を経てバルブの外部に至るまで屈曲している。このため、該特許文献４で開示されているボールバルブを内燃機関に組み込まれるＥＧＲ（Exhaust Gas Recirculation）バルブとして用いた場合、該経路途上で、内燃機関から排出される燃焼生成物等の不要物が堆積、又は固着することが考えられる。さらに、軸孔内面に不要物が堆積すると、該軸孔内を流れる燃焼ガスの流量が減少し、該軸孔内を流れる燃焼ガスの流量を正確に把握できないという不都合が生じる。また、燃焼ガスは弁体横の隙間を流れるために、弁室内で広範囲にわたって不要物が堆積し、かかる不要物によって弁体と弁室との間の摩擦抵抗が増加し、弁体の円滑な回動動作が困難となる不都合がある。さらに、このボールバルブにおける燃焼ガスの流入孔と流出孔との間で生じる圧力差のため、弁体が軸孔方向に移動し、弁体はシャフトに対して偏心状態で嵌合される状態となるため、弁体と可動・固定シートとの摺動面において齧り（焼付け）が生じ、弁体の回動トルクが大きくなるという不都合も生じる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】実開平６−１６７７４号公報
【特許文献２】特公平６−５１１１号公報
【特許文献３】特開２００８−２０８９８４号公報
【特許文献４】実公昭５１−３００１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、前記の従来技術を克服するためになされたものであって、流入孔（以下、流体流入口、又は排気ガス流入口と称することもある）からバルブ本体内に侵入する不要物を、流路開閉弁を分解することなく、容易に該流路開閉弁の外部へ排出することが可能で、しかも、ボールバルブを円滑に回動することが可能な流路開閉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】
前記の目的を達成するために、本願の請求項１で特定される発明は、貫通孔を設けたボールバルブと、前記ボールバルブを回転自在に収容する室が設けられ流体流入口と流体流出口とを有するバルブ本体と、前記ボールバルブを前記室内で回動させて前記流体流入口と流体流出口とを連通遮断するシャフト軸と、前記シャフト軸を回動するアクチュエータとからなり、前記ボールバルブには、前記室と前記貫通孔とを連通する第１の孔部が設けられ、前記バルブ本体には、前記室と前記バルブ本体の外部とを連通する第２の孔部が設けられると共に前記第２の孔部は着脱自在な栓部材によって閉塞され、前記第１及び第２の孔部は、同軸的に形成されていることを特徴とする。
【００１０】
本願の請求項１の発明によれば、バルブ本体に形成された流体流入口から侵入した不要物を第１の孔部から第２の孔部に導き、栓部材を取り外すことによって、容易に取り除くことができる。すなわち、流路開閉弁を分解することなく、該流路開閉弁の外部からの作業で不要物を排出可能にすることで、該流路開閉弁のメンテナンスが容易となり、該不要物が、該流路開閉弁の内部に堆積、又は固着することを可及的に減少させ、排気ガスの必要流量を維持することができるという効果を達成することができる。さらに、該流路開閉弁の内部に堆積、又は固着した該不要物が、ボールバルブ回転時の抵抗となることを可及的に減少させることで、該ボールバルブの回動トルクの増大を防止し、該ボールバルブを円滑に回動させることができるという効果も達成することができる。
【００１１】
本願の請求項２で特定される発明は、請求項１記載の流路開閉弁において、前記第１の孔部は、前記貫通孔側が広径となるようにテーパ形状を有していることを特徴とする。
【００１２】
本願の請求項２の発明によれば、貫通孔に到達した不要物をテーパ状に拡径した第１の孔部に容易に導くことができ、しかも第２の孔部へと導出すれば、該第１の孔部内に、該不要物が堆積、又は固着することがない。
【００１３】
本願の請求項３で特定される発明は、請求項１又は２記載の流路開閉弁において、前記第２の孔部は、前記バルブ本体の外部側の開口部が、前記室側の開口部より広径であることを特徴とする。
【００１４】
本願の請求項３で特定される発明によれば、前記バルブ本体の外部から栓部材を取り外して不要物を除去する際に、広径な開口部側から器具等を前記第２の孔部へ容易に挿入して不要物の除去を容易に行うことができる。
【００１５】
本願の請求項４で特定される発明は、請求項１〜３のいずれか１項に記載の流路開閉弁において、前記第１の孔部における前記室側の開口部が、前記第２の孔部における前記室側の開口部より、広径であることを特徴とする。
【００１６】
本願の請求項４の発明によれば、前記第１の孔部において室側の開口部を大きくしているので、一層効率的に不要物を捕捉して第２の孔部に導くことができる。
【００１７】
本願の請求項５で特定される発明は、請求項１〜４のいずれか１項に記載の流路開閉弁において、前記流路開閉弁は、ＥＧＲバルブであることを特徴とする。
【００１８】
本願の請求項５の発明によれば、流路開閉弁は、内燃機関に用いられるＥＧＲバルブであるので、排気ガス中に含まれる燃焼生成物等の不要物が、ＥＧＲバルブ内に堆積することがなく、たとえ堆積したとしても容易に除去することができる。
【００１９】
本願の請求項６で特定される発明は、貫通孔を設けたボールバルブと、前記ボールバルブを回転自在に収容する室が設けられ流体流入口と流体流出口を有するバルブ本体と、前記ボールバルブを前記室内で回動させて前記流体流入口と流体流出口とを連通遮断するシャフト軸とからなり、前記ボールバルブには、前記室と前記貫通孔とを連通する第１の孔部が設けられ、前記バルブ本体には、前記室と前記バルブ本体の外部とを連通する第２の孔部が設けられる流路開閉弁の組立方法であって、棒状部材を、前記第１及び第２の孔部へ挿入して前記ボールバルブを前記室内で位置決め固定する第１の工程と、前記第１の工程の後に、前記シャフト軸の先端を、前記ボールバルブに接続して固定する第２の工程と、前記第２の工程の後に、前記第１及び第２の孔部から前記棒状部材を抜き取る第３の工程と、前記第３の工程の後に、前記第２の孔部に栓部材を嵌合して該第２の孔部を閉塞する第４の工程とを有することを特徴とする。
【００２０】
本願の請求項６の発明によれば、前記バルブ本体、前記ボールバルブ、及び前記シャフト軸間における所望の相対的な位置関係を高精度に且つ効率的に確定できることで、前記ボールバルブの偏心状態での組立が防止でき、その結果、ボールバルブの回動トルクの増大を未然に防止する効果が得られる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、以下の効果が得られる。
【００２２】
すなわち、第１及び第２の孔部が、同軸的に形成されることにより、流路開閉弁を分解することなく、該流路開閉弁の外部からの作業で、不要物を、該流路開閉弁の外部へ排出可能にすることで、該流路開閉弁のメンテナンスが容易となり、該不要物が、該流路開閉弁の内部に堆積、又は固着することを可及的に減少させることができ、排気ガスの必要流量を維持するという効果を達成することができる。さらに、該流路開閉弁の内部に堆積、又は固着した該不要物が、ボールバルブ回転時の抵抗となることを可及的に減少させることで、該ボールバルブの回動トルクの増大を防止し、該ボールバルブを円滑に回動させることができるという効果も達成することができる。
【００２３】
さらにまた、流路開閉弁の組立方法において、ボールバルブの偏心状態での組立が防止できることで、ボールバルブの回動トルクの増大を未然に防止することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】図１は、本実施の形態に係るＥＧＲ（Exhaust Gas Recirculation）バルブの一部切断縦断面図である。
【図２】図２は、図１に示すＥＧＲバルブの一部分解切欠縦断面図である。
【図３】図３は、図１に示すＥＧＲバルブの概略縦断面図である。
【図４】図４は、図１に示すＥＧＲバルブのボールバルブとシャフト軸先端の係合状態を示し且つボールバルブが閉成状態の縦断斜視説明図である。
【図５】図５は、図４に対応してＥＧＲバルブが排気ガス導入口と排気ガス導出口とを連通させた状態の縦断面図である。
【図６】図６は、図１に示すＥＧＲバルブを構成するボールバルブとシャフト軸先端との係合状態を示す一部省略拡大斜視図である。
【図７】図７は、図１に示すＥＧＲバルブに、固定支持部材を挿入した状態であるステップＳ１の完了状態を示す一部省略概略縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
本発明に係る流路開閉弁に関し、その組立方法との関係で、好適な実施の形態を挙げ、添付の図面を参照しながら以下詳細に説明する。
【００２６】
図１において、参照符号２０は流路開閉弁の一つの実施の形態としての排気流路バルブ（以下、ＥＧＲバルブと称する）を示す。ＥＧＲバルブ２０は、バルブ本体２２を有し、このバルブ本体２２の下側には、比較的小径な排気ガス流入口（流体流入口）２４と、その反対側に前記排気ガス流入口２４に連通する比較的大径な排気ガス流出口（流体流出口）２６が設けられている。実際、前記排気ガス流入口２４と排気ガス流出口２６の間に室２８が形成され、この室２８の内部に変形した球状のボールバルブ３０が回動自在に配設される。排気ガス流入口２４側には、バルブ押さえ３２が配設される。
【００２７】
バルブ押さえ３２は、図１、図２から容易に了解されるように、小径部３４と、この小径部３４と一体的且つ同軸な大径部３６とからなり、前記小径部３４は排気ガス流入口２４に臨み、大径部３６は前記ボールバルブ３０に臨むように配設されている。大径部３６には、ウェーブワッシャ３８が設けられ、従って、このウェーブワッシャ３８の弾発力によってバルブ押さえ３２は常時排気ガス流出口２６側へと弾発付勢されている。
【００２８】
この場合、前記ウェーブワッシャ３８に対して、図２に示すように、小径部３４側にプレーンワッシャ３９を設けてもよい。このプレーンワッシャ３９の介装によって大径部３６をさらにボールバルブ３０側に押し付けることにより、ウェーブワッシャ３８とバルブ本体２２との間隔の調整をより一層容易に行うことができる。さらに、ウェーブワッシャ３８が直接バルブ本体２２に接触しなくなることから、バルブ本体２２の損傷を回避することができる。
【００２９】
排気ガス流出口２６側には、バルブシート３７が配設される。このバルブシート３７は円環状であって、バルブ本体２２に設けられた円形状の溝４１にしっかりと固定される。ボールバルブ３０は、図２から容易に了解されるように、中心軸に直交するように一方の曲面と他方の曲面が取り除かれて、該中心軸に沿って一方の面から他方の面へと貫通孔４０が形成された球体である。そして、この貫通孔４０に直交する頂部には、平面長方形状の凹部４２が形成される。図４及び図６から容易に了解されるように、前記凹部４２は、湾曲する底面４４とその両側の平行な第１の側面４６と第２の側面４８とを有する。好ましくは、前記ボールバルブ３０は、前記貫通孔４０に直交するように孔部５０を形成し、また、変形例として、場合によって前記貫通孔４０及び孔部５０に直交する孔部５２を設けるとよい（図４参照）。
【００３０】
前記ボールバルブ３０は、後述するシャフト軸９０によって回動されると、その貫通孔４０がバルブ押さえ３２に形成された通路５１に連通するとともに、バルブシート３７に形成された通路５６を連通する。前記孔部５０はボールバルブ３０の閉成時に排気ガス流入口２４からなお送出される微量の排気ガスを受け入れるためのものであり、孔部５２（第１の孔部）は、ボールバルブ３０の貫通孔４０と室２８とを連通し、該貫通孔４０の内部に蓄積する不要な炭素の微粒子等（以下、不要物と称することもある。）を受容するためのものである。なお、孔部５２は、貫通孔４０に近づくにつれて広径となるテーパ形状を有してもよい（図３及び図５の仮想線Ａ参照）。該テーパ形状を有することによって、不要物を受容するのに容易となり、しかも孔部５２内に、該不要物が堆積しにくくなる。
【００３１】
この場合、前記孔部５２に対応して、バルブ本体２２の前記孔部５２の直下には、着脱自在な盲栓（栓部材）６０を嵌合する孔部６１（第２の孔部）を設けておく。孔部６１は、室２８とバルブ本体２２の外部とを連通し、孔部５２と同軸的に形成され、ボールバルブ３０の貫通孔４０内に堆積する前記不要物を必要に応じて除去するためのものである。
【００３２】
孔部６１は、バルブ本体２２の外部側の開口部６１ｂが、室２８側の開口部６１ａより広径であってもよい（図２参照）。これによって、バルブ本体２２の外部から前記不要物を除去する際に、器具等を孔部６１へ容易に挿入することができる。
【００３３】
また、孔部６１の室２８側の開口部６１ａが、孔部５２の室２８側の開口部５２ａより広径であってもよい（図４の仮想線Ｂ参照）。これによって、孔部５２を経た前記不要物が、効率的に孔部６１へと導かれる。
【００３４】
次に、以上のように構成されるボールバルブ３０を回動させるためのアクチュエータ側の構造について説明する。
【００３５】
バルブ本体２２の上方には、小径な第１の環状溝７０と、この第１環状溝７０に連通する大径な第２の環状溝７２が互いに連通して同軸的に形成され、前記第２環状溝７２は外方に開放された状態にある。第１環状溝７０から第２環状溝７２にかけて、コイルスプリング７４が設けられ、このコイルスプリング７４の上端部に回転力伝達プレート７６が配設される。回転力伝達プレート７６は、その中心部分に下方へと開口する室７８と、この室７８と同軸で且つ狭径な上方へと開口する室８０が設けられている。前記室８０を構成する肉厚な環状の壁部８２に連結ピン８４が等間隔で複数本植設される。各々の連結ピン８４の上部に金属製の円環状チューブ８５が被嵌される。前記壁部８２を囲繞してロータ押さえ８６が嵌合し、このロータ押さえ８６の上面に金属板からなるロータ８８が設けられている。前記ロータ８８は、後述するアクチュエータ１１０からの回動動作によって回転力伝達プレート７６がどの程度回動したかを検出するためのセンサの一部を構成する。
【００３６】
一方、室８０の中心部には、シャフト軸９０が前記ボールバルブ３０側へと延在するようにナット９２によって締め付けられている。実際、シャフト軸９０はバルブ本体２２に設けられた転がり軸受け９４によって、その回動動作が円滑に行えるように構成され、さらに、前記転がり軸受け９４と同軸的に且つその下方に排気ガスが外部に漏出しないようにシール９６が設けられている。さらに、シール９６の下方には、軸受け９８が前記シール９６から所定間隔離間して設けられている。
【００３７】
そこで、シャフト軸９０の先端は、図２乃至図６から容易に了解されるように、二つの平行な側面１００ａと１００ｂを有し、且つこの側面１００ａ、１００ｂが終端する下方は互いに外方へと膨出する曲面１０２ａ、１０２ｂとして形成されている。前記曲面１０２ａ、１０２ｂの下端部は、該曲面１０２ａ、１０２ｂの膨出方向に直交するように延在する円弧状の膨出部１０４に繋がっている。前記膨出部１０４、曲面１０２ａ、１０２ｂ、側面１００ａ、１００ｂはシャフト軸９０が組みつけられたとき、ボールバルブ３０の凹部４２に嵌合する。この場合、前記円弧状の膨出部１０４に代えて、図６に示すように屈曲する平面膨出部としてもよい。
【００３８】
なお、図中、参照符号１０６、１０７は、前記ＥＧＲバルブ２０を強制的に冷却するための図示しない冷却水供給用パイプに連通する孔部を示し、参照符号１０８はシール９６と転がり軸受９４との間に設けられた金属製の押さえ板を示す。さらに、参照符号１１０は、前記シャフト軸９０を開動するためのアクチュエータを示す。前記アクチュエータ１１０は、バルブ本体２２の上部にロータ８８を包被するように固着される。
【００３９】
本実施の形態に係るＥＧＲバルブ２０は、基本的には以上のように構成されるものであり、次にその作用並びに効果について説明する。
【００４０】
実際、アクチュエータ１１０は、ロータリーアクチュエータからなり、このアクチュエータ１１０が付勢されると、その回転力は、チューブ８５が被嵌された連結ピン８４に伝達される。前記のように連結ピン８４には、金属製のチューブ８５が被嵌されているために、アクチュエータ１１０が長期間に渡ってその回動動作を繰り返しても連結ピン８４がその摩擦によって損耗することはない。このように連結ピン８４に回転力が伝達されると、前記連結ピン８４を植設している回転力伝達プレート７６が回動し、その回動量はロータ８８によって検出されるとともに、ナット９２によってその一端部が緊締されたシャフト軸９０にその回転力が伝達される。シャフト軸９０の先端部は、前記のように平行な側面１００ａ、１００ｂと、曲面１０２ａ、１０２ｂ及び膨出部１０４がしっかりとボールバルブ３０の凹部４２に密着嵌合しているため、時間的遅れを生じることなく前記ボールバルブ３０がその回転力に応じて即時に回転するに至る。すなわち、バルブ押さえ３２の通路５１と、バルブシート３７の通路５６に密着して両通路５１、５６の連通を遮断している状態（図３参照）から、ボールバルブ３０を図５の状態に回転すれば、排気ガス流入口２４側の通路５１がボールバルブ３０の貫通孔４０と連通し、さらにこの貫通孔４０はバルブシート３７側の通路５６と連通して排気ガス流出口２６に至る。従って、図示しないエンジンからの排気ガスが前記排気ガス流入口２４に到達すると、通路５１、貫通孔４０、そして通路５６を経て排気ガス流出口２６から導出される。
【００４１】
一方、ＥＧＲバルブ２０を閉成しようとするとき、前記と同様にアクチュエータ１１０からの回転力が連結ピン８４に伝達され、ロータ８８によってその位置が確認されるとともに、回転力伝達プレート７６が回動し、シャフト軸９０を経て、ボールバルブ３０を図３に示す位置に回動せしめる。これによって、バルブシート３７の通路５６は完全に閉成されることから、図示しないエンジンからの排気ガスが流通することはない。なお、バルブシート３７の閉成直後にエンジンからの排気ガスが、排気ガス流入口２４に到達する場合がある。この排気ガスは、ボールバルブ３０に到達し、孔部５０から貫通孔４０に至るが、この貫通孔４０内に留まる。場合によって、ボールバルブ３０の貫通孔４０内に蓄積された排気ガス中に含まれる炭素等の微粒子は、孔部５２に堆積することがある。従って、必要に応じて盲栓６０を取り外して、ボールバルブ３０の内部に蓄積された炭素の微粒子を外部に取り出すことができる。
【００４２】
本実施の形態によれば、ボールバルブ３０の貫通孔４０と室２８とを連通する孔部５２と、該孔部５２の直下に設けられ、室２８とバルブ本体２２の外部とを連通する孔部６１とが、同軸的に形成されることにより、バルブ本体２２を分解することなく、該バルブ本体２２の外部からの作業で、内燃機関で発生する不要物を、該バルブ本体２２の外部へ排出可能にすることで、該バルブ本体２２のメンテナンスが容易となり、該不要物が、該バルブ本体２２の内部に堆積、又は固着することを可及的に減少させることができ、排気ガスの必要流量を維持することができる。さらに、室２８内等に堆積した該不要物及び大径部３６やバルブシート３７等に固着した該不要物が、ボールバルブ３０の回転時の抵抗となることを可及的に減少させることで、ボールバルブ３０の回動トルクの増大を防止することができる。
【００４３】
次に、このＥＧＲバルブ２０の組立方法について説明する。
【００４４】
まずステップＳ１（第１の工程）として、図７に示すように、同軸に位置決めされたバルブ本体２２の孔部６１及びボールバルブ３０の孔部５２へ、後述する固定支持部材（棒状部材）１２２を挿入する。これによって、ボールバルブ３０が、バルブ本体２２に対して固定される。孔部５２及び孔部６１は、バルブ本体２２とボールバルブ３０が、予め規定された相対的な位置関係となるように、バルブ本体２２及びボールバルブ３０にそれぞれ設けられているため、これによって、バルブ本体２２とボールバルブ３０における所望の相対的な位置関係が規定される。
【００４５】
次にステップＳ２（第２の工程）として、図６及び図７に示すように、ボールバルブ３０の凹部４２に、側面１００ａ、１００ｂ、曲面１０２ａ、１０２ｂ、及び膨出部１０４によって構成されたシャフト軸９０の先端を嵌合する（図７の矢印参照）。ステップＳ１において、ボールバルブ３０がバルブ本体２２に対して固定されているため、凹部４２にシャフト軸９０の先端を嵌合する際に負荷される力によって、ボールバルブ３０の位置がずれることを可及的に回避することができる。また凹部４２は、ボールバルブ３０とシャフト軸９０が、予め規定された相対的な位置関係となるように、ボールバルブ３０に設けられているため、これらによって、ボールバルブ３０とシャフト軸９０における所望の相対的な位置関係が規定される。
【００４６】
次にステップＳ３（第３の工程）として、ステップＳ２で規定されたボールバルブ３０とシャフト軸９０における所望の相対的な位置関係を維持した状態で、固定支持部材１２２を孔部５２及び孔部６１から抜き取る。
【００４７】
次にステップＳ４（第４の工程）として、盲栓６０を孔部６１に嵌合する。
【００４８】
ステップＳ１において、バルブ本体２２とボールバルブ３０における所望の相対的な位置関係が規定され、ステップＳ２において、ボールバルブ３０とシャフト軸９０における所望の相対的な位置関係が規定されることで、ステップＳ１及びステップＳ２によって、バルブ本体２２、ボールバルブ３０、及びシャフト軸９０間における所望の相対的な位置関係を高精度に且つ効率的に確定できる。これによって、シャフト軸９０に対するボールバルブ３０の偏心状態での組立が防止でき、その結果、ＥＧＲバルブ２０のボールバルブ３０における回動トルクの増大を未然に防止することができる。
【００４９】
この際、孔部６１の室２８側の開口部６１ａと、孔部５２の室２８側の開口部５２ａ（図３及び図５参照）とを、同形状及び同寸法とすると、バルブ本体２２とボールバルブ３０における相対的な位置関係において、より高い精度が得られ、好適となる。
【００５０】
固定支持部材１２２は、適度な太さを有した棒状であればよく、その材質は問わない。しかも、その断面は、孔部６１の室２８側の開口部６１ａ及び孔部５２の室２８側の開口部５２ａと同形状だが、孔部６１及び孔部５２への挿脱に支障がない程度に僅かに小型であると、挿脱が容易となりながらも、バルブ本体２２とボールバルブ３０における相対的な位置関係において、より高い精度が得られ、好適となる。
【００５１】
上述した方法は、ＥＧＲバルブ２０を最初に組み立てる場合だけでなく、メンテナンス時における分解後の再組立に用いてもよい。
【００５２】
以上、本発明について、好適な実施の形態を挙げて説明したが、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いて、種々の改変が可能なことは言うまでもない。特に、ＥＧＲバルブは排気ガス専用の流路開閉弁であるが、本実施の形態に係る流路開閉弁は、前記ＥＧＲバルブに限定されるものではなく、種々の流体の流路を開閉する弁として多くの用途に活用できることは言うまでもない。
【符号の説明】
【００５３】
２０…ＥＧＲバルブ ２２…バルブ本体
２４…排気ガス流入口 ２６…排気ガス流出口
２８、７８、８０…室 ３０…ボールバルブ
３２…バルブ押さえ ３７…バルブシート
４０…貫通孔 ４２…凹部
４６…第１の側面 ４８…第２の側面
５２、６１…孔部 ５２ａ、６１ａ、６１ｂ…開口部
７４…コイルスプリング ７６…回転力伝達プレート
８４…連結ピン ８６…ロータ押さえ
８８…ロータ ９０…シャフト軸
１００ａ、１００ｂ…側面 １０２ａ、１０２ｂ…曲面
１０４…膨出部 １１０…アクチュエータ
１２２…固定支持部材
【特許請求の範囲】
【請求項１】
貫通孔を設けたボールバルブと、
前記ボールバルブを回転自在に収容する室が設けられ流体流入口と流体流出口とを有するバルブ本体と、
前記ボールバルブを前記室内で回動させて前記流体流入口と流体流出口とを連通遮断するシャフト軸と、
前記シャフト軸を回動するアクチュエータとからなり、
前記ボールバルブには、前記室と前記貫通孔とを連通する第１の孔部が設けられ、
前記バルブ本体には、前記室と前記バルブ本体の外部とを連通する第２の孔部が設けられると共に前記第２の孔部は着脱自在な栓部材によって閉塞され、
前記第１及び第２の孔部は、同軸的に形成されていることを特徴とする流路開閉弁。
【請求項２】
請求項１記載の流路開閉弁において、
前記第１の孔部は、前記貫通孔側が広径となるようにテーパ形状を有していることを特徴とする流路開閉弁。
【請求項３】
請求項１又は２記載の流路開閉弁において、
前記第２の孔部は、前記バルブ本体の外部側の開口部が、前記室側の開口部より広径であることを特徴とする流路開閉弁。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の流路開閉弁において、
前記第１の孔部における前記室側の開口部が、
前記第２の孔部における前記室側の開口部より、
広径であることを特徴とする流路開閉弁。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の流路開閉弁において、
前記流路開閉弁は、ＥＧＲバルブであることを特徴とする流路開閉弁。
【請求項６】
貫通孔を設けたボールバルブと、
前記ボールバルブを回転自在に収容する室が設けられ流体流入口と流体流出口を有するバルブ本体と、
前記ボールバルブを前記室内で回動させて前記流体流入口と流体流出口とを連通遮断するシャフト軸とからなり、
前記ボールバルブには、前記室と前記貫通孔とを連通する第１の孔部が設けられ、
前記バルブ本体には、前記室と前記バルブ本体の外部とを連通する第２の孔部が設けられる流路開閉弁の組立方法であって、
棒状部材を、前記第１及び第２の孔部へ挿入して前記ボールバルブを前記室内で位置決め固定する第１の工程と、
前記第１の工程の後に、前記シャフト軸の先端を、前記ボールバルブに接続して固定する第２の工程と、
前記第２の工程の後に、前記第１及び第２の孔部から前記棒状部材を抜き取る第３の工程と、
前記第３の工程の後に、前記第２の孔部に栓部材を嵌合して該第２の孔部を閉塞する第４の工程と、
を有することを特徴とする流路開閉弁の組立方法。
【請求項１】
貫通孔を設けたボールバルブと、
前記ボールバルブを回転自在に収容する室が設けられ流体流入口と流体流出口とを有するバルブ本体と、
前記ボールバルブを前記室内で回動させて前記流体流入口と流体流出口とを連通遮断するシャフト軸と、
前記シャフト軸を回動するアクチュエータとからなり、
前記ボールバルブには、前記室と前記貫通孔とを連通する第１の孔部が設けられ、
前記バルブ本体には、前記室と前記バルブ本体の外部とを連通する第２の孔部が設けられると共に前記第２の孔部は着脱自在な栓部材によって閉塞され、
前記第１及び第２の孔部は、同軸的に形成されていることを特徴とする流路開閉弁。
【請求項２】
請求項１記載の流路開閉弁において、
前記第１の孔部は、前記貫通孔側が広径となるようにテーパ形状を有していることを特徴とする流路開閉弁。
【請求項３】
請求項１又は２記載の流路開閉弁において、
前記第２の孔部は、前記バルブ本体の外部側の開口部が、前記室側の開口部より広径であることを特徴とする流路開閉弁。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の流路開閉弁において、
前記第１の孔部における前記室側の開口部が、
前記第２の孔部における前記室側の開口部より、
広径であることを特徴とする流路開閉弁。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の流路開閉弁において、
前記流路開閉弁は、ＥＧＲバルブであることを特徴とする流路開閉弁。
【請求項６】
貫通孔を設けたボールバルブと、
前記ボールバルブを回転自在に収容する室が設けられ流体流入口と流体流出口を有するバルブ本体と、
前記ボールバルブを前記室内で回動させて前記流体流入口と流体流出口とを連通遮断するシャフト軸とからなり、
前記ボールバルブには、前記室と前記貫通孔とを連通する第１の孔部が設けられ、
前記バルブ本体には、前記室と前記バルブ本体の外部とを連通する第２の孔部が設けられる流路開閉弁の組立方法であって、
棒状部材を、前記第１及び第２の孔部へ挿入して前記ボールバルブを前記室内で位置決め固定する第１の工程と、
前記第１の工程の後に、前記シャフト軸の先端を、前記ボールバルブに接続して固定する第２の工程と、
前記第２の工程の後に、前記第１及び第２の孔部から前記棒状部材を抜き取る第３の工程と、
前記第３の工程の後に、前記第２の孔部に栓部材を嵌合して該第２の孔部を閉塞する第４の工程と、
を有することを特徴とする流路開閉弁の組立方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１０−２３６６８４（Ｐ２０１０−２３６６８４Ａ）
【公開日】平成２２年１０月２１日（２０１０．１０．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−８８１０４（Ｐ２００９−８８１０４）
【出願日】平成２１年３月３１日（２００９．３．３１）
【出願人】（０００１４１９０１）株式会社ケーヒン (1,140)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１０月２１日（２０１０．１０．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年３月３１日（２００９．３．３１）
【出願人】（０００１４１９０１）株式会社ケーヒン (1,140)
【Ｆターム（参考）】
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