JPH09287441A - 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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JPH09287441A
JPH09287441A JP12762796A JP12762796A JPH09287441A JP H09287441 A JPH09287441 A JP H09287441A JP 12762796 A JP12762796 A JP 12762796A JP 12762796 A JP12762796 A JP 12762796A JP H09287441 A JPH09287441 A JP H09287441A
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JP
Japan
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valve body
valve
diaphragm
pipe
engine
Prior art date
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Application number
JP12762796A
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English (en)
Inventor
Sojiro Tanaka
壮二郎 田中
Katsuya Miyamoto
克弥 宮本
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TENETSUKUSU KK
Original Assignee
TENETSUKUSU KK
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【課題】 V型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
る永久変形を招かず、閉弁時に弁座面のシールを確実に
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と二つの出口パイプ11
a,11bを設け、ボデー11内には仕切壁11eで二
つの室に分けた短筒体11dを立設し、一方の出口パイ
プ11aは片側の室に開口させ、他方の出口パイプ11
bは他の室に開口させ、短筒体11d上には内部弁体1
3を設け、内部弁体13上には鉄板製皿状のリテーナ1
5をおいて固着し、リテーナ15のつば15aにはダイ
ヤフラム14の内周部を固着すると共に外周部をボデー
11とカバー体12の間に挟持し、リテーナ15を介し
内部弁体13をばね付勢して短筒体11dの上端を閉じ
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V型エンジンの排
気管に排気処理用の二次空気を供給するのに適するよう
にした制御弁に関する。
【0002】
【従来の技術】車両におけるV型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,D
b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O
N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,C
b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
気供給システムでは、排気の脈動で動作するリード弁v
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 が開いた状態で高温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の通路を開閉
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、一定のシール性能を維持し、しかも弁体の
開閉動作を柔軟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、
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V型エンジンの排気管に各別につながる
二つの出口パイプを一体に設け、ボデー内には各出口パ
イプに各別に連通する室を備えた短筒体を立設し、短筒
体の上にはフッ素ゴムからなる肉厚円板状の内部弁体を
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、内部
弁体をその上に配置した薄鉄板製の部材に加硫接着する
と共にダイヤフラムの内側部分を上記薄鉄板製部材の弁
体とは異なる位置に加硫接着し、ダイヤフラムの外周部
はボデーとカバー体のつばの間に挟持して固定し、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、内部弁体で短筒体の上端通路を閉じるよう
にしたことを特徴とするものである。
【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、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11
は、内側中央部に二次空気の供給通路を形成するための
短筒体11dが底壁から起立して設けられ、短筒体11
dは内部が仕切壁11eによって二つの室に区分されて
おり、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が三方に突出して設けられ、入口パイプ11
cの基端はボデー11内に開口するが、一方の出口パイ
プ11aの基端は短筒体11dの片側の室に開口し、他
方の出口パイプ11bの基端は他側の室に開口してお
り、底壁の下側には固定用のブラケット17が垂設され
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内の短筒体11dの上には、耐
熱性に富むフッ素ゴムからなり、厚さが3mmないし5mm
程度の肉厚で、直径が短筒体11dの外径より大きな円
板状の内部弁体13が配設され、内部弁体13の上面に
は薄鉄板製で弁体13より大径の皿状のリテーナ15が
加硫接着されており、リテーナ15は上端に周囲に張出
すつば15aを備えていて、上端のつば15a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1mm程度で周囲に広がる環状のダイヤフラム14の
二股になった内周部に挟み込まれて加硫接着され、又ダ
イヤフラム14のビード部を備えた外周部はボデー11
のつば部11fとカバー体12のつば部12bとの間に
挟み込まれ、ボデー11及びカバー体12に対し上記の
ようにして結合されている。
【0010】更にリテーナ15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1
3は下向きに付勢され、通常には短筒体11dの上端を
閉じている。そして、図中18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とリテーナ15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
が短筒体11dの仕切壁11eで分けられた二つの室に
入り、一側の室に入った空気は一方の出口パイプ11a
を通り、他側の室に入った空気は他方の出口パイプ11
b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がコイルばね16の復元力でダイ
ヤフラム14,リテーナ15を介し下降し、短筒体11
d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、
高温な排気ガスが出口パイプ11a,11bを通じ内部
弁体13に作用しても、内部弁体13は耐熱性にすぐれ
た肉厚なフッ素ゴムからできているので、これまでのよ
うな熱劣化による永久変形を生じない。そして、柔軟な
ダイヤフラム14は内部弁体13とは別になってリテー
ナ15の上端つば15aに固着されているので、高温な
排気ガスの影響を受けることなく柔軟性を維持する。
【0014】図3は変更例を示すものであり、このもの
では、ボデー11の内側中央部に設けられる通路形成用
の短筒体を内外二重のものとなし、一方の出口パイプ1
1aの基端を外短筒体11d2 に開口させると共に他方
の出口パイプ11bの基端を内短筒体11d1 に開口さ
せ、そして、内外の短筒体11d1 ,11d2 の上端通
路を開閉するフッ素ゴムの内部弁体13の上面に薄鉄板
製の円形プレート16を加硫接着すると共に円形プレー
ト16の上には中心部にほぞ状突起を備えたエピクロル
ヒドリンゴム製ダイヤフラム14の中央部を加硫接着
し、その突起に小孔を嵌め合せるようにしてダイヤフラ
ム14の上に薄鉄板製皿状のリテーナ15を配設するよ
うになし、柔軟なダイヤフラム14の作動ストロークが
第1例に比べ大きくなるようにしてある。
【0015】
【発明の効果】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、上述のように構成されているので、
ボデー内の短筒体の上端通路を開閉する内部弁体と、ボ
デーとカバー体を仕切りかつ弁体の開閉動作に係わるダ
イヤフラムをそれらの機能に応じた材質のものにするこ
とができ、内部弁体は長期に使用しても、熱劣化による
永久変形を招く恐れなく、閉弁時には常に一定のシール
状態を確保することができ、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、柔軟性を維持すること
ができ、しかも内部弁体は平坦な円板状のものなので、
短筒体の弁座をなす上端面の形体即ち仕切壁で二分した
形体又は内外二重になった形体等の如何に拘らず確実に
シールすることができ、V型エンジンの排気処理に適し
たものである。
【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】
V 制御弁 11 ボデー 11a 出口パイプ 11b 出口パイプ 11c 入口パイプ 11d 短筒体 12 カバー体 13 内部弁体 14 ダイヤフラム 15 リテーナ

Claims (1)

    【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V型エンジンの排気管に
    各別につながる二つの出口パイプを一体に設け、ボデー
    内には各出口パイプに各別に連通する室を備えた短筒体
    を立設し、短筒体の上にはフッ素ゴムからなる肉厚円板
    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、内部弁体をその上に配置した薄鉄板製の部材
    に加硫接着すると共にダイヤフラムの内側部分を上記薄
    鉄板製部材の弁体とは異なる位置に加硫接着し、ダイヤ
    フラムの外周部はボデーとカバー体のつばの間に挟持し
    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、内部弁体で短筒体の上端通
    路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。
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