JPH06502712A - 吸気機能付きチェックバルブ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 吸気既能付きチェックバルブ 本発明は、内燃機関の作動で作り出された真空による空気の排気後、チャンバ内 の流体圧力を更に低くする吸気機能を有するチェックバルブに関する。

内燃機関の作動中、吸込みマニホールドを通してシリンダーに空気を引き込む、 ピストンのポンプ作用により真空が作り出される。こうして生した真空は、吸込 みマニホールドのスロートを通る空気の流れが、スロットルバルブの位置によっ て妨害されてされているため、急速に下降するピストンに追従するのに十分に速 く、空気が７リンダーの中に進入することができないので生じる。真空の流体圧 力レベルは、また、スロットルバルブの下流の空気と混合される再循環排気ガス の導入に依存する。

車両のヒーター、窓用ワイパー、ライトスイッチ、トランスミソンヨン、および ブレーキアシストブースターのような多くの部品は、吸込みマニホールドに生じ た真空と大気圧とによって作り出される差圧により動かされ、または制御される 。自動車製造業者の目標は、空気清浄の基準値を満たすため、排気ガス中の汚染 物質を減少させることである。そのような目標は、また車両の部品を作動するの に作り出され、そして利用される真空の流体圧力レベルに悪影響を及ぼす。利用 できる真空度を高める必要性は新しい課題ではなく、米国特許３，７５４，８４ １に開示された構造は、真空の流体圧力レベルを所望レベルに維持する解決策を 示唆している。この構造は意図する目的に極めて適しているが、現時点では、こ の装置を製造するコストは自動車製造業者の許容範囲外である。

多くの部品、またはこれら部品と関連したアキュムレータは、将来の作動を見越 して、チャンバ内の真空により生じる流体圧力レベルを維持するチェックバルブ を有する。そのようなチェックバルブの本体は、通常プラスチック材料で成形さ れ、ポペットが中央突起部上に置かれた後、キャップをボデーに取付けて密閉構 造を形成する。

米国特許３．５９９．６５７に開示されているように、ダブルポペットチェック バルブが、分配装置の液体とガスとの間の連通を制御するのに使用されているが 、基本的には、各ポペットは単一の液体だけを制御し、液体またはガスのいずれ の流体圧力をも変えるようには機能しない。本発明者は、チャンバ内の流体圧力 レベルを高めるために、チャンバからの空気の流れの連通を制御する、ダブルポ ペットチェックバルブを考案した。該チェックバルブにおいて、ボアを有するハ ウジングは、チャンバに連結された第１ポートと、内燃機関の吸込みマニホール ドと連通した導管に連結された第２ポートと、第３ポートとを有し、第３ポート を連続的に通過する空気によってチャンバから第３ポートを通して空気を吸気さ せる。ハウジング内の通路は、第３ポート内に位置決めされているスロート部分 を有し、入口ポートおよび出口ポートに連結されている。第１ポペツトがボア内 に位置決めされ、第２ポートを第３ポートから分離する壁により第１ポートの上 でボア内に置かれている。壁は第１ポートを第２ポートと連通させる複数の開口 部を有する。壁は、ボアからチャンバへの連絡を阻止するために、第１ポート上 に第１ポペツトを位置決めするための第１突起を有する。第２ポペツトが第２ポ ートから第３ポートへの連絡を阻止するため、ハウジングに連結され、ボアを密 封する端キャップにより、前記壁の複数の開口部の上でボア内に置かれる。内燃 機関の作動中に発生させた真空の流体圧力は、空気を通路を通して、またチャン バから第２ポートを通して連続的に引く。チャンバ内の流体圧力レベルがぼぼ真 空の流体圧力レベルと等しいとき、第２ポペツトは壁の開口部に着座する。その 後、通路のスロートの中を流れる空気の流体圧力は、空気をチャンバから第３ポ ートを経由して吸引し続け、チャンバ内の流体圧力を更に低下させる。

本発明は、流体圧力レベルが内燃機関の作動中に発生させた真空の圧力レベルに よって得られた後、空気を更にチャンバから排気する吸気ポートを有するチェッ クバルブを備えた装置を提供することを目的とする。

本発明は、また、第１ポートから第２ポートおよび第３ポートへの流体の連通を 可能にするが、第２ポートと第３ポートとの間の連通を阻止するチェックバルブ を備えた装置を提供することを目的とする。

本発明は、更に、空気を内燃機関の吸込みマニホールドに連続的に流すフィルタ ーに連結された通路を備えるチェックバルブを有する装置を提供することを目的 とする。該通路は、内燃機関の作動中に発生させた真空により流体圧力レベルが チャンバ内に得られた後、空気を更に排気するポートに連結されている。

これらおよびその他の目的および利点は、図面を参照しつつ、本明細書を読むこ とにより明らかになるであろう。これらの図について説明すると、図１は、内燃 機関の作動中、ブレーキ装置が受けた真空の流体圧力レベルを高めるために、本 発明の原理に従って作られたチェックバルブを有するブレーキ装置の略図である 。

図２は、空気を真空ブレーキブースターから排気させる第１、篤２および第３ボ ートと複式ポペットとの関係を示すチェックバルブの断面図である。また、図３ は、吸気通路を示すチェ・ツクバルブの断面図である。

図１に示すパワーブレーキ装置１０において、内燃機関１４の作動中、内燃機関 １４の吸込みマニホールド１２に真空が発生する。この真空は、ブレーキ装置の 操作を助けるサーボモータまたはブレーキブースター１６を含む車両の多数の部 品に伝えられ、そして大気圧より低い流体圧力を有する。

サーボモータ１６は、可動壁２２により前方チャンバ１８を後方チャンバ２０か ら分離させたハウジング３４を有する。吸込みマニホールド１２に発生した真空 の流体圧力は、管２８により前方チャンバ１８に連通されて、可動壁２２をぶら 下げる前方チャンバ１８および後方チャンバ２０内に部分的な真空を作り出す。

ハウジング３４に固定されたチェックバルブ２４は、チャンバ１８からの空気の 流れを許すに過ぎず、従って通常の状態では、可動壁２２は弾性部材２６により 、図１に示すような静止位置に位置決めされる。

可動壁２２は、サーボモータまたはブレーキブースター１６のハウジング３４の 周囲に取付けられた外径ビード、およびハブ３８の溝３５にスナップ嵌めする開 口部３６を囲む内径ビードを備えたダイアフラム３２を有する。ハブ３８は、前 方チャンバ１８とコントロールチャンバ４２とを連結する通路４０を有する。

ハブ３８内に位置決めされたバルブ手段４４が、コントロールチャンバ４２から 通路４６を通して、後方チャンバ２０へ流入する空気の流れを制御する。バルブ 手段４４に取付けられたブツシュロッド４８は、アクチュエータ手段５０のペダ ル５１に連結される。

アクチュエータ手段５０のバッド４９に力をかけると、ペダル５１はビン５３を 中心に回動して、ハブ３８内のバルブ手段４４を移動させ、ついにはシール５２ が通路４６を閉鎖してチャンバ１８からの部分的な真空の伝達を妨げ、その後、 通路４６を大気圧に開放する。後方チャンバ２０の中が大気圧、前方チャンバ１ ８の中が部分的な真空であると、壁２２の前後に差圧が生じる。この差圧は出力 の力に変換され、この力はロッド５４をマスターシリンダー５６内の加圧流体に 伝達される。マスターシリンダー５６からの加圧液体は、供給導管５８を介して 車両の前輪ブレーキ６０（１つだけを図示する）に、また、導管６２を介して後 輪ブレーキ６４（１つだけを図示する）に伝達される。

マスターシリンダー５６に供給される出力の力は、大気圧と車両の吸込みマニホ ールド１２に生じた部分的な真空との間の流体圧力の差、およびバルブロッド４ ８に取付けられたアクチュエータ手段５０に加えられる作動力に直接依存する。

運輸省（Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ　ｏｆ　Ｔｒａｎｓｐｏｒｔａｔｉｏｎ）によっ て定められた成る安全基準を満たすため、該差圧は所定の設備、または車両に対 し設定された値よりも小さくすることはできない。しかし、ときおり、成る高性 能エンジン１４および排気制御装置を備えた他のエンジンにより、マニホールド １２中に生じた部分的な真空は、この所望の流体圧力レベルを満たさないかもし れない。最小の所望の出力の力を発生する能力を持続させるため、サーボモータ をまたはブレーキブースター１６を作動する圧力差を作り出す、真空流体圧力レ ベルを高める手段をチェックバルブ２４に組み込む。

図２および図３に最も良ぐ図示されているようにチェックバルブ２４は、ハウジ ング３４内のチャンバ１８に連結される第１ボート１０４を有するボア１０２と 、内燃機関１４の吸込みマニホールド１２と連通している導管２８に連結される 第２ポート１０６と、第３ボートｌＯ８とを有するハウジング１００を有し、第 ３ポート１０８は、通路１１０の第３ポート１０８を通って連続的に移動する空 気により、空気をチャンバ１８から吸気する。通路１１０は、第３ポート１０８ が置かれているスロート部分１１２と、入口ボート１１８および出口ポート１２ ０にそれぞれ連結されたテーパ部分１１４と１１６とを有する。ベンチュリ流れ 部材の通路１１０中の流れは、スロート部分１１２内の流体圧力が、入口ポート １１８と出口ポート１２０で流体圧力より約２０％低くなるように算出すること ができる。入口ポート１１８は、導管７６によりエンジン１４の空気フィルター ハウジング１５に連結され、または、車両の通常の保守でこのフィルター１２２ を交換することを目的としてハウジング３４に隣接した、別のまたは追加のフィ ルター１２２に交互に連結されている。出口ポート１２０は、第２ポート１０Ｇ に直接連結してもよいが、図には、導管２８により吸込みマニホールド１２に連 結されているところを示している。

第１ポペツト１２４はハウジング３４の突起部１２８に位置決めされる開口部１ ２６を有するゴム製ディスクである。突起部１２８は、第１ポー［０４における ハウジング３４の複数の開口部１３０．１３０’、、、１３０’に取り巻かれて いる。第１ポペツト１２４は、ハウジング３４の溝１３６で保持された壁＋３４ から延びた突起部１３２により、突起部１２８に保持される。チャンバ１０３を 形成するため、ポア１０２内の第３ポート１０８から第２ポート１０６を分離す る壁１３４は、第１ボート１０４を第２ポート１０６と連通させる複数の開口部 １３８．１３８″、、、１．３８°を有する。ボア１０２からチャンバ１８への 逆流を防止するため、第１ポペツト１２４を開口部１３０．１３０’。

、、１３０°の上に位置決めする突起部１３２は、状況によっては、ポペット１ ２４を環状座１４０と１４２に向かって押す、ばね（図示せず）のガイドとして 働く。

第２ポペツト１４４は、壁１３４から延びる突起部１４８上に位置決めされた開 口部１４６を有する。端キャップ１５０の環状突起部１５２により突起部１４８ 上に位置決めされた第２ポペツト１４４は、複数の開口部１３８．１３８′、、 、１３８’上に保持される。状況によっては、ばね（図示せず）が突起部１５２ 上に位置決めされ、壁１３４の環状座１３７と１３９上にポペット１４４を着座 させるのを補助する。端キャップ１５０は、ハウジング３４の溝１５４にスナッ プ止めされ、ポア１０２を密封し、そして第２ポート１０６に隣接したチャンバ １０５を形成して、大気空気が吸込みマニホールド１２に連結された導管２８に 通じるのを防止する。

内燃機関１４の作動中、空気は吸込みマニホールド１２に連結された導管２８に より、通路１１０を通り連続的に引き込まれる。ブレーキ作用が行われた時、大 気空気はチャンバ２０に提供さ九て、チャンバ１８内の真空の流体圧力で壁２２ の前後に圧力差を作る。制御バルブ４４が休止位置に戻った後、チャンバ２０か らの大気空気はチャンバ１８に向かって流れ、該大気空気は、吸込みマニホール ド１２に発生した真空により、第１ボート１０４の中を流れ、ポペット１２４、 壁１３４の開口部１３８．１３８’、、、１３８”を通り、第２ポート１０６を 通って、導管２８に流れることによりチャンバ１８がら排気される。チャンバ１ ８内の流体圧力レベルが、吸込みマニホールド１２に生じた真空の流体圧力レベ ルとほぼ等しいとき、第２ポペツト１４４は壁１３４の開口部１３８．１３８° 、、、１３８“上に着座する。ポペット１４４は、チャンバ１０５内に存在する 真空の流体圧力と、通路１１０の中を空気を流すことにより第３ポート１０８を 通して空気を吸気することにより作り出された流体圧力との間に生じた差圧の結 果、着座する。その後、通路１１０のスローＨ１２の中を流れる空気の流体圧力 は、第３ポート１０８を経てチャンバ１８から空気を吸気し続け、流体圧力がス ロート１１２の中の流体圧力に等しくなるまで、流体圧力を更に低下させる。

チェックバルブ２４による、流体圧力のこの高めまたは真空の増大は、ブレーキ ブースター１０または車両の他の部品を作動するのに応用できる。

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. １．内燃機関の作動中に作り出された真空によってり生じた第１流体圧力により 、チャンバから空気を排気する装置に使用されるチェックバルブであって、ボア と、チャンバに連結された第１ポート、内燃機関の吸込みマニホールドと連通し ている管に連結される第２ポート、及び第３ポートとを有するハウジングを備え 、前記第１流体圧力は前記第３ポートを通して空気を連続的に移動させて第２流 体圧力を生じさせ、前記第２流体圧力は前記第１流体圧力より低く、 前記ボア内に前記第１ポート上に位置決めされた第１ポペットと、第２ポートを 第３ポートから分離するための前記ボア内に位置決めされた壁とを有し、前記壁 は複数の開口部と、前記ボアから前記チャンバへの連絡を阻止するため、前記第 １ポペットを第１ポート上に位置決めするための第１突起とを有し、 前記壁の複数の前記開口部に隣接して前記ボア内に位置決めされた第２ポペット と、 前記ボアを密封するための前記ハウジングに連結された端キャップとを有し、前 記端キャップは、前記第２ポートから前記第３ポートへの連絡を阻止するため、 前記壁の複数の開口部を覆うように第２ポペットを位置決めする第２突起を有し 、前記第１圧力は、前記空気を第１ポペットと第２ポペットを通過して前記第２ ポートに空気を流すことにより前記チャンバを排気し、ついには、前記第２流体 圧力が、その後空気を第１ポペットを通過し第３ポートに流すことにより前記チ ャンバを更に排気するとき、前記チャンバ内の流体圧力がほぼ第１圧力レベルと 同じになるチェックバルブ。
2. ２．前記ハウジングは入口ポートと出口ポートに連結されたスロート部分を有す る通路と、前記スロート部分に位置決めされた第３ポートとを更に有することを 特徴とする請求項１に記載のチェックバルブ。
3. ３．前記入口ポートは濾過された空気に通じ、また前記出口ポートは内燃機関の 吸込みマニホールドに連結されていることを特徴とする請求項２に記載のチェッ クバルブ。
4. ４．第１ポペットと第２ポペットは、大量の空気を第１流体圧力により比較的短 時間で前記チャンバから排気させるように同時に開かれ、第２流体圧力が前記チ ャンバを更に排気した時に第２ポペットを前記壁に着座させることを特徴とする 請求項３に記載のチェックバルブ。
5. ５．第２流体圧力は第１流体圧力より約２０％低いことを特徴とする請求項４に 記載のチェックバルブ。
6. ６．前記ハウジングは、空気が前記入口ポートに提供される前に汚染物質を取り 除くためのフィルターを保持するチャンバを更に有することを特徴とする請求項 ５に記載のチェックバルブ。
7. ７．前記入口ポートは大気空気に連結され、また前記出口ポートは内部通路によ って第２ポートに連結されていることを特徴とする請求項１に記載のチェックバ ルブ。