JPH09287440A - エンジンの排気処理用二次空気の制御弁 - Google Patents

エンジンの排気処理用二次空気の制御弁

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JPH09287440A
JPH09287440A JP12762696A JP12762696A JPH09287440A JP H09287440 A JPH09287440 A JP H09287440A JP 12762696 A JP12762696 A JP 12762696A JP 12762696 A JP12762696 A JP 12762696A JP H09287440 A JPH09287440 A JP H09287440A
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JP
Japan
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valve body
short
valve
pipe
secondary air
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JP12762696A
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Sojiro Tanaka
壮二郎 田中
Katsuya Miyamoto
克弥 宮本
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TENETSUKUSU KK
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TENETSUKUSU KK
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    • F01N3/32Arrangements for supply of additional air using air pump

Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【課題】 エンジンの排気処理用二次空気の制御弁とし
て、ボデー内通路を開閉する内部弁体が熱劣化による永
久変形を生じないようにする。 【解決手段】 ボデー11とカバー体12からなり、ボ
デー11には入口パイプ11cと出口パイプ11a,1
1bを設け、ボデー11内には内外二重の短筒体11
d,11eを立設し、一方の出口パイプ11aは外短筒
体11eに開口させ、他方の出口パイプ11bは内短筒
体に開口させ、二重の短筒体の上には内部弁体13を設
けると共にボデー11とカバー体12の間に柔軟なダイ
ヤフラム14を配設し、内部弁体13とダイヤフラム1
4とを上下のリテーナ15a,15bを介しリベットで
連結し、これらをコイルばね16により下向きに付勢し
て内部弁体13により内外の短筒体上端を閉じる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明はエンジンの排気管
に排気処理用の二次空気を供給するための制御弁の改良
に関する。
【0002】
【従来の技術】車両におけるエンジンの排気を処理する
ため、広く用いられている二次空気供給システムを示せ
ば図4のとおりであり、元管Dを介し空気ポンプPにつ
ながる制御弁Vを、途中に排気の脈動で開閉するリード
弁v1 を備えた二次空気供給用の配管部材Da,Dbで
V型エンジンEの各排気管Qa,Qbにそれぞれ接続す
る一方、制御弁Vの上部室を別の配管部材Dcにより吸
気管Kの絞り弁の下側部位に接続し、その配管部材Dc
の途中には負圧導入用のソレノイド弁S,バキュームタ
ンクT及びチェック弁v2 を配設し、吸気管K中に生じ
る負圧をバキュームタンクTに溜めておき、エンジンE
の始動時には電子制御器uを介し、外気温度,冷却水温
度及びエンジンの回転数等に応じて空気ポンプPが作動
し、ポンプPの作動信号によりソレノイド弁SがONに
なって、バキュームタンクT内の負圧を制御弁Vの上部
室に導き、内部弁体Vaを開いてポンプPにより二次空
気を排気管Qa,Qbに送り、コンバータCa,Cbの
触媒の活性化の前段階において排気を酸化処理するよう
になし、又、一定時間経過した時点でポンプPを停止
し、ポンプPの停止と共にソレノイド弁SがOFFにな
って内部弁体Vaに対する負圧をカットするようになさ
れている。
【0003】そして、二次空気供給用のシステムに設け
られている制御弁Vは、図5,図6のとおりであり、ナ
イロン,ポリプロピレン等の合成樹脂又は軽合金製で下
側に固定用のブラケット7を備えた円形コップ状のボデ
ー1と、上部室aを形成する鉄板製のカバー体2からな
り、ボデー1には空気ポンプP側の元管Dにつながる入
口パイプ1cとエンジンE側の二つの配管部材Da,D
bに各別につながる出口パイプ1a,1bが三方に突出
して設けられ、底壁中央部上には短筒体1dが設けら
れ、短筒体1dは中仕切1eによって二分されていて、
その片側の室に一方の出口パイプ1aの基端が開口し、
他側の室には他方の出口パイプ1bの基端が開口してお
り、又、短筒体1dの上端にはエピクロルヒドリンゴム
からなる肉厚な円板状の内部弁体3が配設されると共に
ボデー1とカバー体2の間には弁体3と同じゴム材で一
体をなし、周囲に波打って広がる肉薄なダイヤフラム4
が配設され、ダイヤフラム4の周縁部はボデー1の上端
つば部とこれにかしめ付けられるカバー体2の下周辺部
との間に挟持されており、又、内部弁体3の上に焼付け
られた鉄板製椀状のリテーナ5とカバー体2との間には
−100mmHgないし−200mmHg程度の負圧で動作する
コイルばね6が配設され、そのばね力で内部弁体3を下
方に付勢し、通常には短筒体1dの上端を閉じるように
なされている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記二次空
気の供給システムでは、排気の脈動で動作するリード弁
1 の開閉タイミングと排気脈動の周期が一致しない
で、リード弁v1 が開いた状態で高音の排気ガスが配管
部材Da,Dbを通じボデー1側に流れることになる
が、配管部材Da,Dbに通じる短筒体1dの上端通路
を開閉する内部弁体3は加工性が良好で柔軟なエピクロ
ルヒドリンゴムでダイヤフラム4と一体成形されたもの
であるため、それなりに耐熱性,耐候性を有するにして
も、高温の排気ガスにさらされていると、熱劣化による
圧縮永久歪で図7のようにシール面に段差変形を生じて
しまい、弁座をなす短筒体1dの上端面を確実に閉じる
ことができなくなり、シール性能が低下してしまう。
【0005】そこで、この発明はボデー内通路を開閉す
る内部弁体が長期に使用しても熱劣化に伴なう永久変形
を起さず、弁座面に対するシールが確実で、二次空気の
供給を適切に行えるようにすることを課題とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記課題のもとにこの発
明は、エンジンの排気処理用二次空気の制御弁として、
第1に、コップ状のボデーと負圧導入可能な帽子状のカ
バー体からなり、ボデーには外気取入れ用の空気ポンプ
につながる入口パイプとエンジンの排気管につながる出
口パイプを一体に設け、ボデー内には出口パイプに連通
する短筒体を立設し、短筒体上にはフッ素ゴムからなる
肉厚環状の内部弁体を配設すると共にボデーとカバー体
の間にはエピクロルヒドリンゴムからなる柔軟なダイヤ
フラムを配設し、ダイヤフラムの中央部は内部弁体上に
固定した下リテーナとダイヤフラム上に設けた上リテー
ナとの間に挟持してリベット止めする一方、周縁部はボ
デーとカバーのつば部に挟持して固定し、内部弁体とダ
イヤフラムを所定強さのコイルばねにより下向きに付勢
し、内部弁体により短筒体の上端を閉じるようにしたこ
とを特徴とし、第2には、ボデーには各別の排気管につ
ながる二つの出口パイプを設ける一方、ボデー内には内
外二重の短筒体を立設し、一方の出口パイプを外短筒体
に連通させると共に他方の出口パイプを内短筒体に連通
させ、内外の短筒体の上端を上記フッ素ゴムからなる内
部弁体で共通に開閉するようにしたことを特徴とし、第
3には、内部弁体のシール面を逆円錐状に形成すると共
にボデー内の短筒体の上端面を内部弁体のシール面に対
応する内すぼまりのリテーナ面に形成することを特徴と
している。
【0007】
【実施の形態】図1はこの発明に係る制御弁vの一例の
断面を示し、図2はカバー体を除いたボデーの斜視図を
示すものであり、11はナイロン,ポリプロピレン等の
合成樹脂又は軽合金からなる浅い円形コップ状のボデー
で、内側中央部には二次空気の供給通路を形成する内外
二重の短筒体11d,11eが底壁から起立して設けら
れ、周壁にはV型エンジンの排気管に向う配管部材D
a,Dbにそれぞれ接続される二つの出口パイプ11
a,11bと空気ポンプに向う元管に接続される入口パ
イプ11cが三方に突出する状態(図では出口パイプ1
1a,11bは一直線をなし、入口パイプ11cはこれ
に直交するようになされているが、これに限らない)に
設けられ、入口パイプ11cの基端はボデー11内に開
口するが、一方の出口パイプ11aの基端は外短筒体1
1e内に開口し、他方の出口パイプ11bは内短筒体1
1d内に開口している。又、底壁の下側には固定用のブ
ラケット17が設けられている。
【0008】ボデー11の上には上部室aを形成する帽
子状のカバー体12が配設され、カバー体12はナイロ
ン,ポリプロピレン等の合成樹脂又は軽合金或は薄鉄板
からなり、その上壁には吸気管中の負圧取入れ用のパイ
プ12aが設けられ、下端周縁のつば部12bはボデー
11の上端周縁のつば部11fに対し、合成樹脂の場合
には超音波溶着,軽合金又は薄鉄板の場合にはかしめ付
けにより一体に結合するようになされている。
【0009】ボデー11内の二重短筒体11d,11e
の上には、耐熱性に富むフッ素ゴムからなり、厚さが3
mmないし5mm程度で、外径が外短筒体11eの外径より
大きく、内径が内短筒体11dの内径より小さな環状を
なす内部弁体13が配設され、内部弁体13の上面には
薄鉄板製の下リテーナ15bが加硫接着されており、そ
して、ボデー11とカバー体12の間には、柔軟なエピ
クロルヒドリンゴムからなり、厚さが0,5mmないし1
mm程度で中央部から周囲に波打って広がるダイヤフラム
14が配設され、更にダイヤフラム14上には薄鉄板製
椀状の上リテーナ15aが配設され、ダイヤフラム14
の中央部は内部弁体13と一体な下リテーナ15bと上
リテーナ15aの間に挟み込まれ、かつ上下のリテーナ
15a,15bを内部弁体13の中心孔13aを介し固
着するリヘット18により結合されており、又ダイヤフ
ラム14のビード部を備えた周縁部はボデー11のつば
11fとカバー体12のつば12bとの間に挟み込ま
れ、ボデー11及びカバー体12に上記のようにして結
合されている。
【0010】更に上リテーナ15aとカバー体12との
間には−100mmHgないし−200mmHg程度の負圧で動
作するコイルばね16が配設され、そのばね力で内部弁
体13は下向きに付勢され、通常には内外二重の短筒体
11d,11eの上端を閉じている。そして、図中19
はばねガイドである。
【0011】この状態で、前記のようにエンジンが始動
してパイプ12aを通じカバー体12の上部室a中に吸
気管側の所定の負圧が導入されれば、コイルばね16が
縮小してダイヤフラム14を介し内部弁体13が持ち上
げられ、入口パイプ11cと二つの出口パイプ11a,
11bの通路が開かれ、空気ポンプにより送られる外気
が外短筒体11eと一方の出口パイプ11a及び内短筒
体11dと他方の出口パイプ11bを通って各排気管中
に供給される。
【0012】一定時間の経過により空気ポンプが停止
し、ソレノイド弁が閉じて上部室aに負圧が作用しなく
なれば、内部弁体13はコイルばね16の復元力でダイ
ヤフラム14を介し下降し、内外の短筒体11d,11
eの上端を閉じ、入,出口パイプの通路を遮断する。
【0013】この遮断状態において、前記のようにリー
ド弁が開閉するタイミングと排気脈動の周期がずれて、
高温の排気ガスが出口パイプ11a,11bを通じ内部
弁体13に作用したにしても、内部弁体13は耐熱性に
富むフッ素ゴムからできているので、これまでのような
熱劣化を起さない。又柔軟なダイヤフラム14は内部弁
体13とは別体で、その中央部分は下リテーナ15bの
上におかれているので、高温な排気ガスの影響を受ける
ことがない。
【0014】図3はフッ素ゴムからなる内部弁体13の
シール面を逆円錐状に形成する一方、弁座をなす内外二
重の短筒体11d,11eの上端面を弁体13のシール
面に対応するように内すぼまりのテーパ面に形成した変
更例を示すものであり、このようにすることにより内部
弁体13と短筒体11d,11eの上端弁座面との芯ず
れが防がれ、常に同じシール状態が確保できると共に開
弁時には流通抵抗を少なくして外気の出口パイプ11
a,11b側への流れを円滑にすることができる。
【0015】なお、図示の例ではボデー11内に内外二
重の短筒体11d,11eを設けると共に周壁には各別
に外側又は内側の短筒体に連通する二つの出口パイプ1
1a,11bを設け、V型エンジンに適用するようにし
たものを示したが、短筒体及び出口パイプをそれぞれ一
つとし、単一のエンジンに適用するようにしてもよい。
【0016】
【発明の効果】エンジンの排気処理用二次空気の制御弁
として、請求項1のように構成したことにより長期に使
用しても内部弁体は熱劣化による永久変形を起すことな
く、閉弁時には短筒体の弁座面を確実にシールすること
ができ、又ダイヤフラムは高温な排気ガスの影響を受け
ることなく柔軟性を維持して内部弁体の開閉動作を円滑
に行わせることができ、又請求項2のように構成するこ
とによりV型エンジンの排気ガスの処理に適用すること
ができ、更に請求項3のように構成すれば、内部弁体の
シール面と短筒体の弁座面との芯ずれが防がれ、常に一
定のシール状態を確保し、かつ開弁時には取入れ空気の
流入性を良好にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明に係る制御弁の一例の断面図。
【図2】ボデーの斜視図。
【図3】変更例の断面図。
【図4】V型エンジンに対する二次空気供給システムの
系統図。
【図5】V型エンジン用の従来の制御弁の断面図。
【図6】従来の弁のボデー部分の平面図。
【図7】内部弁体の変形状態を示す断面図。
【符号の説明】
11 ボデー 11a 出口パイプ 11b 出口パイプ 11c 入口パイプ 11d 内短筒体 11e 外短筒体 12 カバー体 13 内部弁体 14 ダイヤフラム 15a 上リテーナ 15b 下リテーナ 16 コイルばね V 制御弁

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 コップ状のボデーと負圧導入可能な帽子
    状のカバー体からなり、ボデーには外気取入れ用の空気
    ポンプにつながる入口パイプとエンジンの排気管につな
    がる出口パイプを一体に設け、ボデー内には出口パイプ
    に連通する短筒体を立設し、短筒体上にはフッ素ゴムか
    らなる肉厚環状の内部弁体を配設すると共にボデーとカ
    バー体の間にはエピクロルヒドリンゴムからなる柔軟な
    ダイヤフラムを配設し、ダイヤフラムの中央部は内部弁
    体上に固定した下リテーナとダイヤフラム上に設けた上
    リテーナとの間に挟持してリベット止めする一方、周縁
    部はボデーとカバーのつば部に挟持して固定し、内部弁
    体とダイヤフラムを所定強さのコイルばねにより下向き
    に付勢し、内部弁体により短筒体の上端を閉じるように
    したことを特徴とするエンジンの排気処理用二次空気の
    制御弁。
  2. 【請求項2】 ボデーには各別の排気管につながる二つ
    の出口パイプを設ける一方、ボデー内には内外二重の短
    筒体を立設し、一方の出口パイプを外短筒体に連通させ
    ると共に他方の出口パイプを内短筒体に連通させ、内外
    の短筒体の上端を上記フッ素ゴムからなる内部弁体で共
    通に開閉するようにしたことを特徴とする請求項1記載
    のエンジンの排気処理用二次空気の制御弁。
  3. 【請求項3】 内部弁体のシール面を逆円錐状に形成す
    ると共にボデー内の短筒体の上端面を内部弁体のシール
    面に対応する内すぼまりのテーパ面に形成することを特
    徴とする請求項1又は2記載のエンジンの排気処理用二
    次空気の制御弁。
JP12762696A 1996-04-25 1996-04-25 エンジンの排気処理用二次空気の制御弁 Pending JPH09287440A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101351642B1 (ko) * 2012-03-14 2014-01-16 주식회사 엑시언 레귤레이터용 밸브 조립체

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101351642B1 (ko) * 2012-03-14 2014-01-16 주식회사 엑시언 레귤레이터용 밸브 조립체

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