JP2007255523A - 遮断弁 - Google Patents

Abstract

【課題】遮断弁の占有スペースをより小さくして配置の自由度を増す。
【解決手段】進退自在な弁体１７６により、入口管１４３と出口管１４４との間の二次空気通路２０４を開閉するようにした遮断弁７１において、入口管１４３及び出口管１４４を同一平面上に設けるとともに、弁体１７６を駆動するコイル１８１に電力を供給するコネクタ１４２も同一平面上に設けることにより、その平面に垂直な方向の遮断弁の幅を小さくして、車体の狭い隙間等の空間にも配置可能とした。
【選択図】図７

Description

本発明は、遮断弁の改良に関するものである。

従来の遮断弁として、空気の入口及び出口と、これらの入口と出口との間を遮断するソレノイド弁を駆動するコイルに通電させるコネクタとを備えるものが知られている（例えば、特許文献１参照。）。
特開２００３−３１４７２３公報

特許文献１の図１（ｂ）及び図２（ａ）に示される通り、遮断弁１は、カバー１４に、空気の入口となる入口管路３３と、この入口管路３３と直交するように設けた一対の出口管路５６，５６と、入口管路３３に対向するように設けたコネクタ１５とをカバー１４に一体成形したものである。

入口管路３３と出口管路５６，５６との間の通路は、プランジャ１３の先端に設けられた弁体１９で開閉される。プランジャ１３の駆動は、ソレノイドコイル１２にコネクタ１５側から通電することで行われる。

入口管路３３、出口管路５６，５６及びコネクタ１５は四方に突出するため、遮断弁１自体が大きなスペースを占有する。更に、これらの入口管路３３、出口管路５６，５６にそれぞれホースを接続し、コネクタ１５に別のコネクタを接続すれば、遮断弁１及びその周囲に大きなスペースが占有されることになる。例えば、自動二輪車等では、車体にスペースが限られるため、上記の遮断弁１を配置した場合に他の部品の配置に制約を受ける。
本発明の目的は、遮断弁の占有スペースをより小さくして配置の自由度を増すことにある。

第１の特徴に係る発明は、進退自在なソレノイド弁により、入口と出口との間の流路を開閉するようにした遮断弁において、入口及び出口を同一平面内に設けるとともに、ソレノイド弁を駆動するコイルに電力を供給するコネクタも平面内に設けたことを特徴とする。
作用として、入口及び出口と、コネクタとを同一平面内に設けることで、その平面に垂直な方向の遮断弁の幅が小さくなる。

第２の特徴に係る発明は、遮断弁を車体フレーム側に取付ける取付フランジを、前記平面内に設けるとともにコイルの近傍に設けたことを特徴とする。
作用として、入口及び出口、コネクタ、取付フランジを同一平面内に設けることで、その平面に垂直な方向の遮断弁の幅がより小さくなる。

第３の特徴に係る発明は、取付フランジをコイルの両側に一対設けるとともに上下方向にオフセットさせ、下側の取付フランジの上方にコネクタを設けたことを特徴とする。
作用として、下側の取付フランジの上方のスペースを利用してコネクタを配置することが可能になる。

第４の特徴に係る発明は、コネクタ、一対の取付フランジ、入口及び出口の順に上下方向に交互に配置したことを特徴とする。
作用として、コネクタ、一対の取付フランジ、入口及び出口のそれぞれの間隔を上下方向に小さくすることが可能になる。

第５の特徴に係る発明は、コネクタ、一対の取付フランジ、入口及び出口をボディに一体成形し、これらの一体成形品に対してソレノイド弁の受け座を別付け品としたことを特徴とする。
作用として、一体成形品から受け座を取外し、内部にソレノイド弁を組み付ける。

第１の特徴に係る発明では、入口及び出口を同一平面内に設けるとともに、ソレノイド弁を駆動するコイルに電力を供給するコネクタも平面内に設けたので、入口、出口及びコネクタのそれぞれの延びる方向に対して直交する方向に遮断弁の幅を小さくすることができ、遮断弁の占有スペースを小さくすることができるため、遮断弁を車体内の狭いスペースに配置しやすくすることができ、車体への配置の自由度を増すことができる。

第２の特徴に係る発明では、遮断弁を車体フレーム側に取付ける取付フランジを、平面内に設けるとともにコイルの近傍に設けたので、遮断弁を更に薄くすることができ、遮断弁の占有スペースをより一層小さくすることができ、配置の自由度をより一層増すことができる。また、遮断弁の両側方から取付ボルト等を締め付けることができ、車体フレームへの組付け性を向上させることができる。

第３の特徴に係る発明では、取付フランジをコイルの両側に一対設けるとともに上下方向にオフセットさせ、下側の取付フランジの上方にコネクタを設けたので、遮断弁の一対の取付フランジ及びコネクタをコンパクトに配置することができ、遮断弁の小型化を図ることができる。また、一対の取付フランジによって、車体フレーム側への取付けを強固にすることができる。

第４の特徴に係る発明では、コネクタ、一対の取付フランジ、入口及び出口の順に上下方向に交互に配置したので、遮断弁の上下の寸法を小さくすることができ、遮断弁のより一層の小型化を図ることができる。

第５の特徴に係る発明では、コネクタ、一対の取付フランジ、入口及び出口をボディに一体成形し、これらの一体成形品に対してソレノイド弁の受け座を別付け品としたので、受け座のみ外すことで、ソレノイド弁の組付け性を向上させることができる。

本発明を実施するための最良の形態を添付図に基づいて以下に説明する。なお、図面は符号の向きに見るものとする。
図１は本発明に係る遮断弁を備える自動二輪車の側面図であり、自動二輪車１０は、車体フレーム１１と、この車体フレーム１１の下部に取付けたエンジン１２と、車体フレーム１１の中央部下部に上下スイング自在に取付けたスイングアーム１３と、このスイングアーム１３の後端に取付けた後輪１４と、車体フレーム１１の中央部上部及びスイングアーム１３のそれぞれに渡して取付けたリヤクッションユニット１６と、車体フレーム１１の前端を構成するヘッドパイプ１７に操舵自在に取付けたフロントフォーク１８と、このフロントフォーク１８の下端に取付けた前輪２１と、フロントフォーク１８の上端に取付けたバーハンドル２２とを含む車両である。

車体フレーム１１は、ヘッドパイプ１７と、このヘッドパイプ１７から後方斜め下方に延ばした左右一対のメインフレーム２５，２６（手前側の符号２５のみ示す。）と、これらのメインフレーム２５，２６の後端にそれぞれ取付けた左右一対のピボットフレーム２７，２８（手前側の符号２７のみ示す。）と、これらのピボットフレーム２７，２８の後部上部からそれぞれ後方斜め上方に延ばした左右一対のシートレール３１，３２（手前側の符号３１のみ示す。）と、ピボットフレーム２７，２８の中央部からそれぞれ後方斜め上方に延ばすとともに後端をシートレール３１，３２に連結した左右一対のサブフレーム３３，３４（手前側の符号３３のみ示す。）とを含む骨格部材である。

メインフレーム２５，２６は、左右一対のエンジンハンガ３６，３７（手前側の符号３６のみ示す。）及び燃料タンク３８を取付けた部材であり、エンジンハンガ３６，３７でエンジン１２の前部下部を支持する。

ピボットフレーム２７，２８は、ピボット軸４１及びエンジン支持ブラケット４２，４３を取付けた部材であり、ピボット軸４１にスイング自在にスイングアーム１３を取付け、エンジン支持ブラケット４２，４３でエンジン１２の後部を支持する。
シートレール３１，３２は、シート４５を支持する部材である。

エンジン１２は、前傾させたシリンダ部５１を前部上部に備え、後部に一体的に変速機５２を取付けたものである。
シリンダ部５１はシリンダヘッド５３を備え、シリンダヘッド５３は、後部に吸気装置５５を取付け、前部に排気装置５６を取付けた部品である。

吸気装置５５は、シリンダヘッド５３に取付けたスロットルボディ６１と、このスロットルボディ６１の後端にコネクティングチューブ６２を介して接続したエアクリーナ６３とからなる。
排気装置５６は、シリンダヘッド５３に取付けた排気管６６と、この排気管６６の後端に接続したマフラ６７とからなる。

また、エンジン１２は、排気ガス中の未燃成分を燃焼させるために、空気（二次空気）を吸気装置５５側から排気装置５６側に供給する二次空気供給装置（不図示。詳細は後述する。）を備え、この二次空気供給装置の一部を構成する遮断弁７１を、左右のメインフレーム２５，２６間に渡したフロントクロスパイプ７２に取付けている。

変速機５２は、側面に出力軸７５を突出させたものであり、出力軸７５はドライブスプロケット７６を取付けた部品である。
後輪１４は、ドリブンスプロケット７８を一体的に取付けたものであり、上記したドライブスプロケット７２及びドリブンスプロケット７８はチェーン８１を掛け渡した部品である。

リヤクッションユニット１６は、詳しくは、その上端を、左右一対のピボットフレーム２７，２８間に渡したリヤクロスパイプ８４にクッションブラケット８５を介して取付けたものである。

ここで、９１はフロントカウル、９２はウインドスクリーン、９３はフロントフェンダ、９４は前輪用ディスクブレーキ、９６は燃料タンク３８内に設けた燃料ポンプ、９７はラジエータ、９８はリヤフェンダである。

図２は本発明に係る遮断弁取付構造を示す背面図であり、左右一対のメインフレーム２５，２６にフロントクロスパイプ７２を渡し、このフロントクロスパイプ７２に取付ブラケット１０３を介して遮断弁７１を取付けたことを示す。なお、１０５はエアクリーナ６３（図１参照）と遮断弁７１とを連通させる上流側ホース、１０６は遮断弁７１と排気装置５６（図１参照）側とを連通させる下流側ホースである。

図３は本発明に係る遮断弁取付構造を示す平面図であり、遮断弁７１用の取付ブラケット１０３は、フロントクロスパイプ７２に溶接にて取付けたステー１０８にボルト１１１で取付けた部品であり、ステー１０８に取付けたパイプ側取付部１１３と、このパイプ側取付部１１３に一体に折曲げ形成した弁支持部１１４とからなる。

パイプ側取付部１１３は、平板部１１６と、この平板部１１６の左縁から下方に折り曲げた折曲げ部１１７とからなり、折曲げ部１１７をステー１０８の縁部１０８ａに当てることで、取付ブラケット１０３がステー１０８に対して回らないようにしたものである。

弁支持部１１４は、コ字形状部１２１と、このコ字形状部１２１の両端から突出させた平板状の突出端部１２２，１２３とからなり、これらの突出端部１２２，１２３は、それぞれナット１２４を溶接した部分である。

遮断弁７１は、一対の取付フランジ１２６，１２７（一方の符号１２６のみ示す。）を備え、一方の取付フランジ１２６、この取付フランジ１２６の両面に当てた円形のゴム１３１，１３２、一方のゴム１３１に当てたワッシャ１３３にそれぞれボルト１３４を貫通させ、ボルト１３４の先端をナット１２４にねじ込むことで取付フランジ１２６を取付ブラケット１０３に取付け、取付フランジ１２７も取付フランジ１２６と同様に取付ブラケット１０３に取付けた部品である。

図４は本発明に係る遮断弁の側面図であり、遮断弁７１は、樹脂製のボディ１４１に、上から下へ、外部から通電するための外部コネクタ１３７（導線１３８を接続したものである。）を接続するコネクタ１４２、取付フランジ１２６，１２７、上流側ホース１０５を接続する入口管１４３、下流側ホース１０６を接続する出口管１４４を、中央部１４６に対して互い違いに一体に形成したものである。このように、コネクタ１４２、取付フランジ１２６，１２７、入口管１４３、出口管１４４を互い違いに且つそれぞれを近接させて配置することで、遮断弁７１の上下寸法を小さくすることができ、小型化を図ることができる。

取付フランジ１２６，１２７は中央部１４６に対して両側に配置することで、遮断弁７１を車体フレーム側に安定に且つ強固に取付けることができる。なお、１２６ａ，１２７ａは取付穴である。

図５は本発明に係る遮断弁の平面図であり、コネクタ１４２、取付フランジ１２６，１２７、入口管１４３、出口管１４４は同一の平面１５０（１５０ａは平面１５０上の直線である。）上に配置したものであり、取付フランジ１２６の先端１２６ｂと入口管１４３の先端１４３ａとを一致させ、取付フランジ１２７の先端１２７ｂと出口管１４４の先端１４４ａとを一致させた。

このように、コネクタ１４２、取付フランジ１２６，１２７、入口管１４３、出口管１４４は同一の平面１５０上に配置したことで、遮断弁７１を扁平とすることができ、自動二輪車１０（図１参照）内の狭い隙間のような空間でも配置しやすくすることができ、配置の自由度を増すことができる。

また、取付フランジ１２６，１２７を同一の平面１５０上に配置することで、取付フランジ１２６，１２７の両側方のどちらにも取付ブラケット１０３（図３参照）を取付けることができ、取付フランジ１２６，１２７のどちら側からでもボルトの締付けが可能になり、自動二輪車１０への遮断弁７１の取付箇所に応じて組付けしやすくすることができる。

更に、コネクタ１４２、入口管１４３、出口管１４４を同一の平面１５０上に配置することで、コネクタ１４２から延びる導線１３８（図４参照）、入口管１４３に接続する上流側ホース１０５（図４参照）、出口管１４４に接続する下流側ホース１０６（図４参照）をも同一の平面１５０内に配置することが可能になり、以下に説明する二次空気供給装置１５５（図６参照）の配置の自由度をも増すことができる。

図６は本発明に係る二次空気供給装置の系統図であり、二次空気供給装置１５５は、エアクリーナ６３に一端を接続した上流側ホース１０５と、この上流側ホース１０５の他端に接続した遮断弁７１と、この遮断弁７１に一端を接続した下流側ホース１０６と、この下流側ホース１０６の他端に接続するとともに排気管６６に連通させたリードバルブ１５６とからなる。

ここで、１５８はエアクリーナ６３内に設けたエアクリーナエレメント、１６１はスロットルボディ６１（図１参照）及びコネクティングチューブ６２（図１参照）で構成される吸気通路、１６２，１６３はシリンダヘッド５３（図１参照）に備える吸気ポート及び排気ポート、１６４は吸気ポート１６２を開閉する吸気弁、１６６は排気ポート１６３を開閉する排気バルブ、１６７は燃焼室、１６８はピストン、１７１は排気管６６の途中に設けた触媒である。

次に二次空気の流れを説明する。
遮断弁７１内の通路を開けると、排気管６６内で発生する排気の脈動により、排気管６６内の圧力が低下したときにリードバルブ１５６が開き、エアクリーナ６３のエアクリーナエレメント１５８を通過した二次空気が、上流側ホース１０５、遮断弁７１、下流側ホース１０６、リードバルブ１５６を通り、排気管６６内に流入する。この結果、排気管６６内の未燃ガスが二次空気によって燃焼し、クリーンな排気ガスが外部に排出される。

図７は図５の７−７線断面図であり、遮断弁７１は、ボディ１４１と、このボディ１４１内に設けたソレノイドとしての弁駆動部１７５と、この弁駆動部１７５で駆動される弁体１７６と、ボディ１４１の下部開口を塞ぐキャップ１７８とからなる。

弁駆動部１７５は、中央部１４６に、樹脂製のボビン１７９に巻いたコイル１８１と、ボビン１７９に設けたシリンダ部１８３に移動自在に挿入した磁性体としてのプランジャ１８４とを設けた部分である。

弁体１７６は、芯金１８６と、この芯金１８６を囲むゴム１８７とからなり、プランジャ１８４の下部に形成した細軸部１９１の下端部に取付けたものである。
弁体１７６の上面は、ボディ１４１内の入口室１９３の上端に一端を当てた圧縮コイルばね１９４の他端によって押し付けられ、弁体１７６の下面がキャップ１７８の受け座本体１７８ａに支持される。

１９６は弁体１７６を配置した弁室１９７の天井に設けた弁座、２０１，２０２はコイル１８１に通電するためにコネクタ１４２に備える端子、２０３はプランジャ１８４の上端を受け止めるプランジャストッパ部材である。

図示するように、弁体１７６が弁座１９６から離れた開弁状態では、二次空気は、入口管１４３から、入口室１９３、弁室１９７を通って出口管１４４へ流れる。
この状態から、コネクタ１４２の端子２０１，２０２を介してコイル１８１に通電すると、プランジャ１８４がシリンダ部１８３内を圧縮コイルばね１９４の弾性力に抗して上方へ移動し、弁体１７６が弁座１９６に着座した閉弁状態となり、入口管１４３と出口管１４４との間の二次空気通路２０４（入口室１９３及び弁室１９７からなる。）が遮断される。

以上の図４、図５及び図７に示したように、本発明は、進退自在なソレノイド弁としての弁体１７６により、入口としての入口管１４３と出口としての出口管１４４との間の流路としての二次空気通路２０４を開閉するようにした遮断弁７１において、入口管１４３及び出口管１４４を同一の平面１５０上に設けるとともに、弁体１７６を駆動するコイル１８１に電力を供給するコネクタ１４２も平面１５０上に設けたことを特徴とする。

これにより、入口管１４３、出口管１４４及びコネクタ１４２のそれぞれの延びる方向に対して直交する方向に遮断弁７１の幅を小さくすることができ、遮断弁７１の占有スペースを小さくすることができるため、遮断弁７１を車体内の狭いスペースに配置しやすくすることができ、車体への配置の自由度を増すことができる。

また本発明は、遮断弁７１を車体フレーム１１（図１参照）側に取付ける取付フランジ１２６，１２７を、平面１５０上に設けるとともにコイル１８１の近傍に設けたことを特徴とする。
これにより、遮断弁７１を更に薄くすることができ、遮断弁７１の占有スペースをより一層小さくすることができ、配置の自由度をより一層増すことができる。また、遮断弁７１の両側方から取付ボルトとしてのボルト１３４（図２参照）等を締め付けることができ、組付け性を向上させることができる。

更に、取付フランジ１２６，１２７、コネクタ１４２、入口管１４３、出口管１４４を同一の平面１５０上に且つ２方向（即ち、中央部１４６に対して対向する方向）に延ばしたことで、例えば、同一の平面１５０上であっても３方向、あるいは４方向に延ばした場合（コネクタ１４２を上方に延ばしたり、出口管１４４を下方に延ばしたりする場合）に比べて遮断弁７１の占有スペースをより小さくすることができる。

更に本発明は、取付フランジ１２６，１２７をコイル１８１の両側に一対設けるとともに上下方向にオフセットさせ、下側の取付フランジ１２６，１２７の上方にコネクタ１４２を設けたことを特徴とする。

これにより、遮断弁７１の一対の取付フランジ１２６，１２７及びコネクタ１４２をコンパクトに配置することができ、遮断弁７１の小型化を図ることができる。また、一対の取付フランジ１２６，１２７によって、車体フレーム１１側への取付けを強固にすることができる。

また更に本発明は、コネクタ１４２、一対の取付フランジ１２６，１２７、入口管１４３及び出口管１４４の順に上下方向に交互に配置したことを特徴とする。
これにより、遮断弁７１の上下の寸法を小さくすることができ、遮断弁７１のより一層の小型化を図ることができる。

更にまた本発明は、コネクタ１４２、一対の取付フランジ１２６，１２７、入口管１４３及び出口管１４４をボディ１４１に一体成形し、これらの一体成形品に対して弁体１７６の受け座としてのキャップ１７８を別付け品としたことを特徴とする。
これにより、キャップ１７８のみ外すことで、弁体１７６の組付け性を向上させることができる。

図８（ａ）〜（ｃ）は図７の８−８線断面図であり、（ａ）は第１実施形態、（ｂ）は第２実施形態、（ｃ）は第３実施形態である。
（ａ）は、ボビン１７９のシリンダ部１８３にシリンダ軸に沿うＶ字状の複数の溝２０６を形成したことを示す。例えば、シリンダ部１８３とプランジャ１８４との間に二次空気中のダストが入り込んだ場合でも、ダストが溝２０６内に位置するため、シリンダ部１８３とプランジャ１８４との間へのダストの噛み込みを防止することができ、プランジャ１８４の作動不良を防止することができる。

また、図７に戻って、プランジャ１８４がシリンダ部１８３内を移動するときに、プランジャ１８４とプランジャストッパ部材２０３との間の空間２０８内の空気が図８（ａ）に示した複数の溝２０６を通じて入口室１９３に自由に出入りするため、プランジャ１８４の移動が妨げられず、プランジャ１８４を迅速に移動させることができる。溝２０６は型で容易に成形することができる。

図８（ｂ）は、ボビン２１１のシリンダ部２１２にシリンダ軸に沿うＶ字状の複数の溝２１３を形成したことを示す。
（ｃ）は、ボビン２１６のシリンダ部２１７内に断面楕円状のプランジャ２１８を移動自在に挿入したことを示す。シリンダ部２１７とプランジャ２１８との間の空間２２１，２２２がダストを収容可能な空間である。

図９は本発明に係る遮断弁（第４実施形態）の断面図であり、遮断弁２３１は、遮断弁４１（図７参照）のキャップ１７８（図７参照）に代えて、ボディ１４１の下部に下部ボディ２３３を取付けたものである。

即ち、遮断弁２３１は、ボディ１４１と、このボディ１４１内に設けたソレノイドとしての弁駆動部１７５と、この弁駆動部１７５で駆動される弁体１７６と、ボディ１４１の下部開口に取付けた下部ボディ２３３とからなる。

下部ボディ２３３は、弁室１９７に連通する通孔２３３ａ，２３３ａと、これらの通孔２３３ａ，２３３ａに臨む下部出口室２３５と、この下部出口室２３５に連通する下部出口管２３６とを備える。
下部出口管２３６は入口管１４３の下方に配置した部分であり、入口管１４３、出口管１４４及び下部出口管２３６は、上から下へ互い違いに配置するとともに、同一の平面１５０（図５参照）上に配置したものである。

このように、入口管１４３、出口管１４４、下部出口管２３６を同一の平面１５０上に配置することで、入口管１４３に接続する上流側ホース１０５（図３参照）、出口管１４４に接続する下流側ホース１０６（図３参照）、下部出口管２３６に接続するホース（不図示）をも同一平面内に配置することが可能になり、二次空気供給装置１５５（図６参照）の占有スペースをより小さくすることができる。

尚、図８（ａ），（ｂ）に示した第１実施形態及び第２実施形態では、ボビン１７９，２１１にそれぞれ溝２０６，２１３を形成したが、これに限らず、プランジャ１８４の外周面に溝を設けてもよい。

本発明の遮断弁は、自動二輪車に好適である。

本発明に係る遮断弁を備える自動二輪車の側面図である。 本発明に係る遮断弁取付構造を示す背面図である。 本発明に係る遮断弁取付構造を示す平面図である。 本発明に係る遮断弁の側面図である。 本発明に係る遮断弁の平面図である。 本発明に係る二次空気供給装置の系統図である。 図５の７−７線断面図である。 図７の８−８線断面図である。 本発明に係る遮断弁（第４実施形態）の断面図である。

符号の説明

１０…自動二輪車、１１…車体フレーム、１２６，１２７…取付フランジ、１４１…ボディ、１４２…コネクタ、１４３…入口（入口管）、１４４，２３６…出口（出口管、下部出口管）、１５０…平面、１７６…ソレノイド弁（弁体）、１７８…受け座（キャップ）、１８１…コイル、２０４…入口と出口との間の流路（二次空気通路）。

Claims (5)

1. 進退自在なソレノイド弁により、入口と出口との間の流路を開閉するようにした遮断弁において、
   前記入口及び前記出口を同一平面内に設けるとともに、前記ソレノイド弁を駆動するコイルに電力を供給するコネクタも前記平面内に設けたことを特徴とする遮断弁。
2. 前記遮断弁は、この遮断弁を車体フレーム側に取付ける取付フランジを、前記平面内に設けるとともに前記コイルの近傍に設けたことを特徴とする請求項１記載の遮断弁。
3. 前記取付フランジを前記コイルの両側に一対設けるとともに上下方向にオフセットさせ、下側の前記取付フランジの上方に前記コネクタを設けたことを特徴とする請求項２記載の遮断弁。
4. 前記コネクタ、前記一対の取付フランジ、前記入口及び前記出口の順に上下方向に交互に配置したことを特徴とする請求項２又は請求項３記載の遮断弁。
5. 前記コネクタ、前記一対の取付フランジ、前記入口及び前記出口をボディに一体成形し、これらの一体成形品に対して前記ソレノイド弁の受け座を別付け品としたことを特徴とする請求項２、請求項３又は請求項４記載の遮断弁。

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