JP2010281254A - パージ制御弁の取付構造 - Google Patents

Abstract

【課題】部品点数を抑え取付剛性を損なうことなくパージ制御弁の駆動に伴う振動や騒音を低減することができるパージ制御弁の取付構造を供する。
【解決手段】シリンダヘッド２に弾性部材４を介してヘッドカバー３が結合される水冷式内燃機関において、シリンダヘッド２に冷却水アウトレット10が直接当接して取り付けられ、パージ制御弁30を支持する取付ステー20が、該取付ステー20の一端をヘッドカバー３に締結し、他端を冷却水アウトレット10に締結することで、パージ制御弁30が取付ステー20を介して内燃機関に取り付けられるパージ制御弁の取付構造。
【選択図】図５

Description

本発明は、内燃機関における蒸発燃料を吸気系にパージする量を制御するパージ制御弁の取付構造に関する。

内燃機関において燃料を貯留する燃料タンク内で発生する蒸発燃料が大気中に放出されると、大気汚染の原因となるため、通常キャニスタに一旦吸着させ、その後、キャニスタに吸着された蒸発燃料をパージ制御弁を介して吸気通路にパージし、混合気とともに燃焼させるようにしている。

パージ制御弁は、弁体を駆動するアクチュエータを一体に備えて重量があり、この重量物であるパージ制御弁をスロットルボディに取り付けた例がある（特許文献１参照）。

特開２００１−３４２９１３号公報

特許文献１では、パージ制御弁に設けられる一対の支持部をスロットルボディの側面に直接ボルトによって締結することでパージ制御弁をスロットルボディに取り付けている。

パージ制御弁は、通常弁体を電磁ソレノイドで進退させることで弁の開閉を行うもので、弁の開閉は、デューティ制御される。
弁体が弁座に衝接するので、弁座には弾性緩衝部材が設けられるが、開度を精度良く制御する場合、弾性を抑制しなければならず、よって開度を精度良く制御して、かつ繰り返し弁体が弁座に衝接することに伴う振動および騒音を抑えることは難しい。

特許文献１では、このようなパージ制御弁がスロットルボディに直接ボルトによって固定されるので、パージ制御弁の駆動に伴う振動はそのままスロットルボディに伝わって抑制できず騒音も抑えることはできない。
なお、スロットルボディとパージ制御弁の支持部との間に弾性部材を介在させることが考えられるが、取付剛性が損なわれるとともに部品点数も増えることになる。

本発明は、かかる点に鑑みなされたもので、その目的とする処は、部品点数を抑え取付剛性を損なうことなくパージ制御弁の駆動に伴う振動や騒音を低減することができるパージ制御弁の取付構造を供する点にある。

上記目的を達成するために、請求項１記載の発明は、シリンダヘッドに弾性部材を介してヘッドカバーが結合される水冷式内燃機関において、前記シリンダヘッドに冷却水アウトレットが直接当接して取り付けられ、内燃機関の吸気通路にパージされる蒸発燃料の流量を制御するパージ制御弁を支持する取付ステーが、該取付ステーの一端を前記ヘッドカバーに締結し、他端を前記冷却水アウトレットに締結することで、前記パージ制御弁が前記取付ステーを介して内燃機関に取り付けられるパージ制御弁の取付構造とした。

請求項２記載の発明は、請求項１記載のパージ制御弁の取付構造において、前記パージ制御弁は、前記取付ステーの前記冷却水アウトレットとの締結部寄りに固定支持されることを特徴とする。

請求項１記載のパージ制御弁の取付構造によれば、パージ制御弁を支持する取付ステーは、その一端がシリンダヘッドに弾性部材を介して結合されるヘッドカバーに締結されるので、別途弾性部材を介することなくヘッドカバーに直接締結して、部品点数を削減しながらパージ制御弁の駆動による振動を吸収して騒音を抑えることができる。

また、取付ステーの他端は、シリンダヘッドに直接当接して取り付けられた冷却水アウトレットに締結されるので、固定剛性が確保され、また取付ステーがヘッドカバーと冷却水アウトレットに跨って取り付けられることで、冷却水アウトレットの取付剛性も向上する。

さらにまた、取付ステーの他端が直接当接して取り付けられる冷却水アウトレットは内部にウォータジャケットから流出する冷却水で満たされているので、パージ制御弁の振動を吸収し、音の伝達が抑制される。

請求項２記載のパージ制御弁の取付構造によれば、パージ制御弁は、取付ステーの冷却水アウトレットとの締結部寄りに固定支持されるので、パージ制御弁の重心を固定剛性の高い側に配置するとともに、一方のパージ制御弁の支持部より長く延びた端部がシリンダヘッドに弾性部材を介して結合されるヘッドカバーに締結されて、弾性部材を介して揺動可能でパージ制御弁の振動の吸収効果をより一層期待できる。

本実施の形態に係る内燃機関の一部を省略し、シリンダヘッドとその上に被せられたヘッドカバーおよび吸気系等を図示した斜視図である。 シリンダヘッドとヘッドカバーの左側面図である。 取付ステーの斜視図である。 冷却水アウトレットと取付ステーを取り付けたシリンダヘッドとヘッドカバーの左側面図である。 同取付ステーにパージ制御弁を支持させたシリンダヘッドとヘッドカバーの左側面図である。

以下、本発明に係る一実施の形態について図１ないし図５に基づいて説明する。
本実施の形態に係る内燃機関１は、直列４気筒の水冷式４ストローク内燃機関であり、クランク軸を車幅方向に指向させた横置き姿勢で車両に搭載される。
クランク軸を軸支するクランクケースにシリンダブロックとシリンダヘッドが重ねられて締結され、シリンダヘッドの上をヘッドカバーが覆っている。

図１は、該内燃機関１のクランクケースとシリンダブロックおよび一部を省略し、シリンダヘッド２とその上に被せられたヘッドカバー３および吸気系等を図示した斜視図である。

シリンダヘッド２とヘッドカバー３の互いの合わせ面間に弾性部材４が介装されており、よってヘッドカバー３はシリンダヘッド２に対して弾性支持されている。

シリンダヘッド２は、シリンダブロックとの合わせ面に４つの燃焼室（図示せず）が車幅方向に並んで形成され、各燃焼室からは車体前方に吸気通路（図示せず）が延出し、車体後方に排気通路２ｅが延出している。

車体前方に延出した各吸気通路には、シリンダヘッド２の前方に配置された吸気マニホールド５の吸気チャンバ６から分岐した吸気分岐管７がそれぞれ連結されている。
吸気チャンバ６の上流側に吸気流量を調節するスロットルボディ８が配設されている。
スロットルボディ８は、図示されないがエアクリーナと連通管を介して連結されている。

シリンダヘッド２には冷却水が流動する空洞であるウォータジャケットが形成されており、そのウォータジャケットの冷却水出口が左側壁２Ｌに穿孔されており、同部分に冷却水アウトレット10が取付ボルト11により取り付けられている。

冷却水アウトレット10は、図２に示すように三角形状をした取付座10ａがシリンダヘッド２の左側壁２Ｌに直接当接し、取付座10ａの３つの角部が取付ボルト11によりシリンダヘッド２の左側壁２Ｌに締結固定される。
冷却水アウトレット10は、取付座10ａから大径管部10ｂと小径管部10ｃが突出している。

内径の大きい大径管部10ｂは、取付座10ａから斜め前方に突出しており、その端部に図示しないがラジエータから延出するラジエータホースの一端が結合される。
シリンダヘッド２のウォータジャケットを流動して冷却した冷却水が冷却水アウトレット10の大径管部10ｂからラジエータホースを通じてラジエータに送られる。

内径の小さい小径管部10ｃは、取付座10ａから左方に突出しており、その端部に図示しないが一端を結合されたホースを介してエアコンのヒータに連結される。
シリンダヘッド２を冷却した冷却水の一部が冷却水アウトレット10の小径管部10ｃからヒータに送られる。

この冷却水アウトレット10が取り付けられるシリンダヘッド２の左側壁２Ｌとヘッドカバー３の左側壁３Ｌとの間に跨って取付ステー20が取り付けられ、同取付ステー20に内燃機関１の吸気通路にパージされる蒸発燃料の流量を制御するパージ制御弁30が固定支持される。

シリンダヘッド２の左側壁２Ｌに取り付けられた冷却水アウトレット10の取付座10ａから突出した大径管部10ｂの付け根から上方に膨出して取付ボス部10ｄが形成されている（図２参照）。
一方、ヘッドカバー３の左側壁３Ｌには、同取付ボス部10ｄの略上方の所定位置に取付ボス部３ｄが膨出形成されている。

図３および図４に示すように、取付ステー20は、屈曲成形した帯状の金属板であり、図４に示す側面視で、シリンダヘッド２の左側壁２Ｌとヘッドカバー３の左側壁３Ｌとに跨り両者間に挟まれる略水平な弾性部材４と斜め上下に交差する直状の中央部20ｃと、その上下にそれぞれ屈曲して盛り上がった上側支持部20ｐと下側支持部20ｑと、前記上側支持部20ｐが90度強後方に湾曲し該後方にさらに延出した上側取付端部20ｒと、前記下側支持部20ｑより下方にさらに延長した下側取付端部20ｓとからなる。

上側取付端部20ｒと下側取付端部20ｓは、それぞれ取付孔20rh，20shが形成され、中央部20ｃとともに同一平面上にある。
また、上側支持部20ｐと下側支持部20ｑは、それぞれねじ孔20ph，20qhが形成され、前記同一平面上にある中央部20ｃ，上側取付端部20ｒ，下側取付端部20ｓと段差のある平行な平面上にある。

以上のような取付ステー20を、図４に示すように、シリンダヘッド２の左側壁２Ｌとヘッドカバー３の左側壁３Ｌとに跨るように配置して、ヘッドカバー３の取付ボス部３ｄに上側取付端部20ｒを当接して取付ボルト21により締結して固定し、シリンダヘッド２に取り付けられた冷却水アウトレット10の取付ボス部10ｄに下側取付端部20ｓを当接して取付ボルト22により締結して固定する。

したがって、取付ステー20は、上側取付端部20ｒをヘッドカバー３に固定し、、下側取付端部20ｓをシリンダヘッド２に取り付けられた冷却水アウトレット10に固定してシリンダヘッド２とヘッドカバー３に跨って取り付けられる。

図５を参照して、パージ制御弁30は、概ね直方体状をした制御弁本体30ａの後面から流入接続管30ｉが後方に突出し、制御弁本体30ａの前面から流出接続管30ｅが前方に突出しており、制御弁本体30ａから上下にそれぞれ取付片31，32が延出している。
パージ制御弁30は、弁体を駆動する電磁ソレノイドを一体に備える重量物である。

本パージ制御弁30は、制御弁本体30ａから上方に延出した取付片31を取付ステー20の上側支持部20ｐに当接して支持ボルト35を取付片31の支持孔に貫通して上側支持部20ｐのねじ孔20phに螺着し、制御弁本体30ａから下方に延出した取付片32を取付ステー20の下側支持部20ｑに当接して支持ボルト36を下側取付片32の支持孔に貫通して下側支持部20ｑのねじ孔20qhに螺着して取付ステー20に固定支持される。

なお、パージ制御弁30に予め取付ステー20を取り付けておき、パージ制御弁30を支持した取付ステー20をヘッドカバー３と冷却水アウトレット10に取り付けるようにしてもよい。

図４に示すように、パージ制御弁30の上側取付片31が締結される取付ステー20のねじ孔20phから取付ステー20がヘッドカバー３に取り付けられる取付孔20rh（取付ボルト21）までの距離は、パージ制御弁30の下側取付片32が締結される取付ステー20のねじ孔20qhから取付ステー20が冷却水アウトレット10に取り付けられる取付孔20sh（取付ボルト22）までの距離よりも長く、パージ制御弁30は、取付ステー20の冷却水アウトレット10との締結部（下側取付端部20ｓ）寄りに固定支持される。

冷却水アウトレット10を介してシリンダヘッド２とヘッドカバー３とに、取付ステー20を介して固定支持されたパージ制御弁30は、制御弁本体30ａから後方に突出した流入接続管30ｉに蒸発燃料パイプ41の下流端が接続され、蒸発燃料パイプ41の上流端はキャニスタ（図示せず）に接続される。

一方、制御弁本体30ａから前方に突出した流出接続管30ｅには蒸発燃料パイプ42の上流端が接続され、蒸発燃料パイプ42は前方に延びてスロットルボディ８の脇の連通管43に下流端を接続している（図１参照）。
連通管43は、スロットルボディ８のスロットルバルブの下流側の吸気通路に連通している。

燃料タンク内で発生した蒸発燃料を吸着したキャニスタから蒸発燃料パイプ41，42を通じて途中パージ制御弁30による流量調節を受けて蒸発燃料が吸気通路にパージされる。
パージ制御弁30は弁体を電磁ソレノイドで進退させることで弁の開閉を行い、弁の開閉をデューティ制御することで流量調節がなされる。

パージ制御弁30の弁体が衝接する弁座には弾性緩衝部材が設けられているが、開度を精度良く制御するため弾性を抑制しているので、繰り返し弁体が弁座に衝接することに伴いパージ制御弁30自体がある程度振動を発生する。

本パージ制御弁30は取付ステー20に固定支持され、同取付ステー20の上側取付端部20ｒが、シリンダヘッド２に弾性部材４を介して結合されるヘッドカバー３に取付ボルト21により締結されるので、取付ステー20の上側取付端部20ｒは別途弾性部材を介することなくヘッドカバー３に直接締結して、弾性部材４によりヘッドカバー３を介して弾性支持状態とすることができ、部品点数を削減しながらパージ制御弁30の駆動による振動を吸収して騒音を抑えることができる。

また、取付ステー20の下側取付端部20ｓは、シリンダヘッド２に直接当接して取り付けられた冷却水アウトレット10に取付ボルト22により締結されるので、固定剛性が確保され、さらに、取付ステー20がヘッドカバー３と冷却水アウトレット10に跨って取り付けられることで、冷却水アウトレット10の取付剛性も向上する。

さらにまた、取付ステー20の下側取付端部20ｓが直接当接して取り付けられる冷却水アウトレット10は内部にウォータジャケットから流出する冷却水で満たされているので、パージ制御弁30の振動が吸収され、音の伝達が抑制される。

パージ制御弁30は、取付ステー20の冷却水アウトレット10との締結部（下側取付端部20ｓ）寄りに固定支持されるので、パージ制御弁30の重心を固定剛性の高い冷却水アウトレット10側に配置するとともに、一方のパージ制御弁30の支持部（上側支持部20ｐ）より長く延びた端部（上側取付端部20ｒ）が、シリンダヘッド２に弾性部材４を介して結合されるヘッドカバー３に締結されて、弾性部材４を介して揺動可能で、パージ制御弁30の振動の吸収効果をより一層期待できる。

１…内燃機関、２…シリンダヘッド、２Ｌ…左側壁、３…ヘッドカバー、３Ｌ…左側壁、３ｄ…取付ボス部、４…弾性部材、５…吸気マニホールド、６…吸気チャンバ、７…吸気分岐管、８…スロットルボディ、
10…冷却水アウトレット、11…取付ボルト、
20…取付ステー、20ｃ…中央部、20ｐ…上側支持部、20ｑ…下側支持部、20ｒ…上側取付端部、20ｓ…下側取付端部、21，22…取付ボルト、
30…パージ制御弁、30ａ…制御弁本体、30ｉ…流入接続管、30ｅ…流出接続管、31，32…取付片、33…、34…、35，36…支持ボルト、
41，42…蒸発燃料パイプ、43…連通管。

Claims (2)

1. シリンダヘッドに弾性部材を介してヘッドカバーが結合される水冷式内燃機関において、
   前記シリンダヘッドに冷却水アウトレットが直接当接して取り付けられ、
   内燃機関の吸気通路にパージされる蒸発燃料の流量を制御するパージ制御弁を支持する取付ステーが、該取付ステーの一端を前記ヘッドカバーに締結し、他端を前記冷却水アウトレットに締結することで、前記パージ制御弁が前記取付ステーを介して内燃機関に取り付けられることを特徴とするパージ制御弁の取付構造。
2. 前記パージ制御弁は、前記取付ステーの前記冷却水アウトレットとの締結部寄りに固定支持されることを特徴とする請求項１記載のパージ制御弁の取付構造。

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