JPS596302Y2 - 排気ガス再循環装置用調圧バルブ装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、調圧バルブ装置に関するもので、特に自動車
エンジンの排気ガス再循環装置に装着される調圧バルブ
装置に関するものである。

自動車エンジンの排気ガス中に含まれる有害な窒素酸化
物（ＮＯｘ）等の戊分を減少させる目的で、エンジンに
取付けられる排気ガス再循環（ＥＧＲ）装置は、周知の
様に、排気ガスの一部を排気マニホールドから取り出し
適当な温度、時期、流量などの制御をし吸気マニホール
ドへ再循環させ、エンジン燃焼室での最高燃焼温度を低
下させる作用をなす。

この種のＥＧＲ装置の一例として米国特許番３８３４３
６６号に開示されるものがすでに知られている。

即ち、このＥＧＲ装置は気化器のスロットバルブの開度
変化に応答して発生される負圧を制御信号圧として信号
室に導入し、排気ガス再循環通路を開閉制御するＥＧＲ
と、該ＥＧＲの制御弁の信号室に供給される負圧制御信
号圧を制御するために排気マニホールドの排気ガス圧に
応答して作動する負圧モジュレータとしての調圧バルブ
装置とを配設し、該調圧バルブ装置の作用により排気ガ
ス圧が設定値より小さい時に限り、ＥＧＲ制御弁の信号
室に大気を供給して負圧制御信号圧を無効とする作用構
戊になっている。

さて、上記した負圧モジュレー夕としての調圧バルブ装
置は、ハウジングとなるボテ゛イと、該ボテ゛イ内に配
設され排気ガス室を形戒するダイヤフラム部材と、該ダ
イヤフラム部材に応動してＥＧＲ制御弁への大気の供給
を制御するバルブ部材とを備え、排気ガス室に導入され
る排気マニホールドの排気ガス圧つまり背圧により、Ｅ
ＧＲ制御弁の信号室に供給される負圧制御信号を制御す
る構戊になっている。

通常ボデイ部材は、金属材料から形威されるが、安価で
且つ軽量であるとともに加工性に優れているとの理由で
、樹脂材料から形或することが考えられる。

しかしながら、上述した様にバルブ装置の排気ガス室に
は、高温状態となった排気ガスが排気マニホールドから
導入されるので、樹脂製ボデイで形成される導入部は高
温に曝され同時に導入部に近接した各部が当該高温の熱
影響を受けて、破損或いは破壊してしまうという問題が
あった。

そこで、本考案は上記した従来の調圧バルブ装置の有す
る問題点に鑑みて、ボデイ部材の加工及び熱的耐久性を
向上させることを目的とする。

当該目的を達或するために本考案は、比較的高温に曝さ
れる部分を、つまり排気ガス室を形或する部分を耐熱性
を保証するために耐酸化腐蝕性に優れる材料から或るボ
デイとし、比較的低温に曝される部分、つまり大気室を
形成する部分を加工性に勝れた樹脂材料から或るボデイ
とすると共に、ダイヤフラム部分の外周を両ボデイ間に
挾着させるとともに、一方のボデ゛イとの間にダイヤフ
ラム部材と他方のボデイを挾み固定する支持部材が一方
のボデイと溶着される構或を備えている。

この構或の採用により、大気室を形或するボデイ部分は
樹脂材料から或るので加工性に勝れ排気ガス室を形或す
るボデイ部分は耐酸化腐蝕性に優れる材料から戒るので
、排気マニホールドから排気ガス室に高温状態となった
排気ガスが導入されても、排気ガスの熱的悪影響が排気
ガス室を形戒するボデイに及ぶことがなくなり、その結
果ボデイ部材の熱的耐久性を向上させることが可能とな
る。

また、上記本考案の構或に従うと、両ボデイの固着に際
して一方のボデイと該一方のボテ゛イと溶着される支持
部材を用いているので、例えば力シメ等の結合手段によ
って両ボテ゛イを固着する場合に比し、特に樹脂材料か
ら或る樹脂ボデイに過大な応力等が加わることがないと
いう効果がある。

以下添付図面に従い本考案装置の一実施例を説明する。

第１図は本考案に従う調圧バルブ装置１０の配設される
排気ガス再循環システムを示す。

当該システムは図示の様に配管される気化器１１，エン
ジン１２、排気ガス遮断バルブ装置１３及び排気ガス再
潤環制御バルブ装置１４を更に有する。

エンジン１２の排気マニホールド１５は配管１６、遮断
バルブ装置１３、配管１７、制御バルブ装置１４及び配
管１Ｂを介して吸気マニホールド１９に連結され、而し
て後述から明白となるように車輌の所定運転状態時、排
気マニホールド１５での排気ガスを吸気マニホールド１
９に再循環させエンジン燃焼室での燃焼温度をさげるこ
とによって排出ガス中の窒素酸化物等有害戒分を減少す
るものである。

上記排気ガスの再循環回路は、本考案に従うバルブ装置
１０及び制御バルブ装置１４によって制御される。

詰り、制御バルブ装置１４は、アクセルペダルに連動す
る気化器１１のスロットルバルブ２０の開度変化に応答
した負圧が発生する気化器１１のアドバンスポート２１
と配管２２、バルブ装置１０及び配管２３を介して連結
する負圧室２４を有し、該負圧室２４内の負圧は所定値
を越えると、スプリング２５に抗してダイヤフラムピス
トン２６を図に於て上方へ移動させ、ピストン２６の先
端に配設される弁部２７を配管１７と１８間を連通させ
る位置に変移させる。

上記配管２３内の負圧はバルブ装置１０によっても制御
されるがその詳細は後述される。

排気ガス遮断バルブ装置１３は、前述の排気ガス再循環
回録中に配設され、スプリング２８によって付勢される
ダイヤフラムピストン２９、該ピストン２９に設けられ
る弁部３０、該弁部３０と協同する弁座３１の設けられ
る仕切り板３２を有し、それによってボデイ３３内に大
気室３４と配管１６に連結する第１排気ガス室３５と配
管１７に連結する第２排気ガス室３６を備える。

スプリング２８は弁座３１から離間する方向に弁部３０
を有するダイヤプラムピストン２９を付勢し、而して通
常時配管１６と１７は連通状態にあるが、室３５内の排
気ガス圧が極めて或いは異状に上昇するとダイヤフラム
ピストン２９をスプリング２８に抗して図に於で下方へ
移動させ、配管１６と１７間の連通を遮断するように弁
部３０を弁座３１に当接させる。

尚、配管１７中にオリフイス１７ａが配設される。

次に本考案に従う調圧バルブ装置１０の構或を第２図に
従って説明する。

バルブ装置１０は、ポリブチレンテレフタレイト（ＰＢ
Ｔ材）樹脂等により或る第１樹脂ボデイ３７と耐酸化腐
蝕性材料としてステンレス材等より戊る第２金属ボデイ
３Ｂを有する。

両ボデイ３７， ３Ｂ内に変移自在に配設されるダイヤ
フラム部材３９は、樹脂ボデイ３７と金属ボデイ３８間
に挾着される外周部を有し、ダイヤフラム部材３９と金
属ボデイ３Ｂの夫々の外周は、樹脂ボデイ３７と該樹脂
ボデイ３７に超音波溶着等の方法により溶着固定される
ＰＢＴ材樹脂製保持部材４０によって保持される。

而して上記両ボデ゛イ３７と３８内に排気ガス室４１と
大気圧室４２が区画される。

ダイヤフラム材３９は排気ガス室４１に面するステンレ
ス製プレート４３と、大気室４２に面するステンレス製
プレート４４によって挾着保持され、両プレート４３と
４４は互いに溶接固定される。

ダイヤフラム部材３９はプレー｝４３，４４に夫々設け
られる適宜数の孔より上下に突出する部分を有し、下方
突出部４５は金属ボデイ３８と当接可能に配置されてダ
イヤフラム部材３９の下方移動を規制するストッパーと
して作用し、上方突出部４６は樹脂ボデイ３７の内周壁
と当接可能に配置されてダイヤフラム部材３９の上方移
動を規制するストッパーとして作用する。

プレート４４上に超音波圧入等の方法によって固定され
るのは、ＰＢＴ材樹脂製案内部材４７であり、而して該
案内部材４７はダイヤフラム部材３９及びプレー｝ ４
３． ４４と一体作動する構或である。

案内部材４７内にはフローテイングバルブ手段４８が配
設され、該バルブ手段４８は一端がプレート４３に係止
されるスプリング４９によって樹脂ボデイ３７の突出部
５０に形或されるバルブシ一ト５１の側に付勢される。

樹脂ボテ゛イ３７は配管２２に連結する入口５２と、配
管２３に連結する出口５３を有し、入口５２と出口５３
はボデイ３７に形或される通路５４によって連結されて
いる。

ボデイ３７の突出部５０に配設される通路５５は、バル
ブ手段４８の制御下で、大気室４２を通路５４に連通さ
せるよう構威される。

大気室４２はボデイ３７に設けられる通路５６、ボデイ
３７内に配設される第１及び第２フィルタ５７． ５８
及びボデイ３７と該ボデイ３７に螺合されるキャップ５
９間に設けられる通路６０を介して大気に開放されてい
る。

第１フィルタ５７は比較的粗い層を有し第２フィルタ５
８は密な層を有するものとして配置され、従って大気中
の比較的粗いゴミ、異物等が第１フィルタ５７によって
除去され、小さな異物等が第２フィルタ５８によって除
去される。

大気室４２内に設けられるリテーナ６１の一端は樹脂ボ
テ゛イ３７に当接され、かつ他端はボデイ３７に螺合さ
れるネジ６２に当接係止している。

リテーナ６１の内周側は案内部材４７の摺動を可能とす
る空所形状となり、該空所に近接した位置でスプリング
６３の一端を受けている。

スプリング６３の他端はプレート４４に係止され、而し
てプレート４４，４３及びダイヤフラム手段３９を、ス
トッパー４５が金属ボデイ３８と当接する図示非作用位
置に付勢している。

従って案用部材４７に形威される突起６４がバルブ手段
４８をシ一ト５１から離間させ、大気室４２を連通させ
ている。

上記スプリング６３の付勢力はネジ６２を回動させるこ
とにより調整可能であり、例えばネジ６２を螺進させれ
ばスプリング６３の付勢力を増大させ、ネジ６２を螺退
させればスプリング６３の付勢力を減少できる。

排気ガス室４１は、ポート６５を有する金属ボデ゛イ３
８に溶接されるステンレス製管路６６を介して配管１７
に至り、実質上エンジン回転数に応答した排気ガス圧を
受ける。

該排気ガス圧がネジ６２によって上記のように調整自在
なスプリング６３の付勢力に打ち勝つと、プレー｝ ４
３， ４４及びダイヤフラム手段３９、従って案内部材
４７を上方へ変移させ、通路５５を大気圧室４２から遮
断させるようバルブ部材４８がシ一ト５１に当接する。

通路５４中であって、通路５５に対して入口５２の側に
オリフイス６７が設けられる。

６８は盲栓である。尚、ボデイ３８はステンレス材から
戒る金属ボデイの他、耐酸化腐蝕性に優れる樹脂材料で
あるポリフエニレンスルフイド（ｐｐｓ）で形或されて
もよい。

次に、上記のように構成される本考案バルブ装置を含む
排気ガス再循環システムの作用を説明する。

排気マニホールド１５を吸気マニホールド１１９に連結
する再循環回路１６． １７， １８は制御バルブ装置
１４によって開閉される。

当該バルブ装置１４は配管２２， ２３を介して負圧室
２４に導入される気化器１１のアドバンスポート２１で
の負圧によって制御されるものであり、従って、車輌が
アイドル運転時、減速運転時等の低負荷状態時のスロッ
トルバルブ２０の全閉状態時であり、アドバンスポート
２１に負圧が発生しない。

又、高速運転時、登坂路運転時等の高負荷運転時はスロ
ットルバルブ２０が全開或いは全開に近く、アドバンス
ポート２１には、制御バルブ装置１４のスプリング２５
に抗してダイヤフラムピストン２６を作動させる程大き
な負圧は発生しない。

詰り、車輌が上述された運転状態にあるときは、制御バ
ルブ装置１４の弁部２７は再循環回路を遮断しているの
で排気ガス再循環は行われない。

車輌が定常運転状態等、中負荷運転時にあるとき、アド
バンスポート２１にはスロットルバルブ２０の開度に応
答した負圧が発生し、制御バルブ装置１４のダイヤフラ
ムピストン２６をスプリング２５に抗して移動させ、弁
部２７が回路１７と１８を連通させるよう移動させる所
定値以上の負圧が発生される状態となる。

従って当該状態時、排気ガス再循環機能が達戊可能な状
態となる。

当該状態時、併しながら、エンジン回転数が設定値より
小な限り、バルブ装置１０は第２図に示された位置にあ
り、制御バルブ装置１４の負圧室２４に至る配管２３に
大気をブリードするので、制御バルブ装置１４の弁部２
７は配管１７と１８を依然として遮断しつづける。

エンジン回転数が設定値より大となると、配管１６及び
１７を介してバルブ装置１０の排気ガス室４１に導入さ
れる排気ガス圧が、スプリング６３の付勢力に抗してダ
イヤフラム部材３９、プレー｝ ４３． ４４及び案内
部材４７を第２図に於て上方へ変位させ、従ってバルブ
４８がシート５１に着座する。

詰り、通路５５及び５４への大気ブリードを遮断し、而
して制御バルブ装置１４の負圧室２４に至る気化器１１
のアドバンスポート負圧が、ダイヤフラムピストン２６
を移動させる。

該移動に従って弁部２７は配管１７と１８を連通させ、
排気マニホールド１５の排気ガスを吸気マニホールド１
ｇに再循環させる。

配管１７中に配設されるオリフイス１７ ａによって、
配管１７と１８の連通時オリフイス１７ａから吸気マニ
ホールド１９に至る再循環回路中の排気ガス圧が減少さ
れ、詰り、バルブ装置１０の排気ガス室４１内の排気ガ
ス圧が低下する。

従ってダイヤフラム部材３９等揺動部材はスプリング６
３によって図示位置に付勢され、案内部材４７の突起６
４がバルブ４８を開位置に強制する。

今、大気室４２は通路５５に再び連通され、制御バルブ
装置１４の負圧室２４に至る通路５４に再び大気をブリ
ードし、通路５４の入口５２側に設けられるオリフイス
６７のため、負圧室２４の負圧を速やかに減少する。

従って弁部２７を有するダイヤフラムピストン２６は再
循環配管１７と１８を遮断するよう作動され、該遮断に
よって配管１７中の排気ガス圧が再び上昇する。

此の上昇排気ガス圧がバルブ装置１０のバルブ４８を遮
断させる如く以後上記作用が繰り返されて、排気マニホ
ールド１５の排気ガス圧に応答した所望の排気ガス再循
環機能が達威される。

排気マニホールド１５の排気ガス圧が異状に或いは極め
て上昇すると、遮断バルブ装置１３の室３５に至る該上
昇圧がダイヤフラムピストン２９をスプリング２８に抗
して作動させ、弁部３０が弁座３１に着座する。

従って配管１７への排気ガス圧の連通が遮断され、バル
ブ装置１０の排気ガス室４１には此の極めて上昇された
排気ガス圧は導入されない。

従ってダイヤフラム部材３９は此の上昇排気ガス圧を受
けることはない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案に従うバルブ装置が配設される排気ガス
制御システム図であり、第２図は本考案に従うバルブ装
置の断面図である。 １０：バルブ装置、３７：樹脂ボデイ、３８：金属ボデ
イ、３９：ダイヤフラム部材、４０：樹脂製保持部材、
４１：排気ガス室、４２：大気室、４８：バルブ、５２
：入口、５３：出日、５４：通路、６３：スプリング。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 互いに固着される第１ボデイと第２ボデイ、該両ボデイ
   間に配設されそれによって前記第１ボデイ側に大気室を
   前記第２ボテ゛イ側に排気ガス室を夫々形或し該排気ガ
   ス室内の排気ガス圧に応動するダイヤフラム部材、該ダ
   イヤプラム部材を前記排気ガス圧に抗して付勢するスプ
   リング、前記第１ボデイに配設される入口と出口、該入
   口と該出口間を連通ずるように前記第１ボデイに設けら
   れる通路、及び前記ダイヤフラム部材の作動に連動して
   前記通路と前記大気室間の連通を開閉制御するバルブ部
   材を有し、前記第１ボデイを樹脂材料により形威し且つ
   前記第２ボデイを耐酸化腐触性に優れる材料により形或
   し、前記ダイヤフラム部材の外周は前記第１ボデイと第
   ２ボデイ間に挾着されるとともに、前記両ボデイの一方
   との間に前記ダイヤフラム部材と切記両ボデイの他方を
   はさみ固定するように前記一方のボデイと溶着される支
   持部材を有することを特徴とする排気ガス再循環装置用
   調圧バルブ装置。