JPS621375Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 Ａ 考案の目的 (1) 産業上の利用分野 本考案は、内燃機関の排気浄化用二次空気供給
系に採用して好適な二次空気制御弁、特に内燃機
関の二次空気供給系の途中に介装され機関の吸気
負圧に応じて開閉制御される二次空気制御弁に関
する。

(2) 従来の技術 上記二次空気制御弁は、吸気量が減少し且つ排
気中の未燃成分が増加傾向にある機関の減速運転
域で、機関への二次空気の供給を自動的にカツト
することができるので、未燃成分の瞬間的燃焼に
よる所謂アフタバーニング現像の発生を防止する
上で有効であり、従来、かかる二次空気制御弁と
して、弁函内を隔壁によつて、二次空気供給路の
途中に介在する弁室と、ダイヤフラム作動室とに
区画すると共に、前記隔壁に穿設した案内孔に弁
杆の中間部を摺動可能に嵌挿し、その弁杆の、前
記弁室に臨む一端には、該弁室を開閉し得る弁体
を連結する一方、同弁杆の、前記ダイヤフラム作
動室に臨む他端には、該作動室内を負圧室と、前
記弁体よりも下流側の弁室に前記隔壁を挟んで隣
接する大気圧室とに区画するダイヤフラムを連結
したものが知られている（実開昭53−142609号公
報参照）。

(3) 考案が解疑決しようとする問題点 上記従来のものでは、大気圧室を大気に常時開
放するのではなく、弁体よりも下流側の弁室に連
通させているので、次のような問題がある。即ち
弁体よりも下流側の弁室の気圧は、排気系からの
吸引負圧や弁体の開度変化に応じて大きく変動す
るので、その変動気圧のダイヤフラムに対する影
響が大であり、該ダイヤフラムを、負圧室の気圧
変化、即ち機関の吸気負圧変化のみに応じて正確
に作動させることができなくなるのである。

またかかる不具合は、大気圧室の大気に常時開
放することによつて解消されるが、その場合に
は、隔壁を挟んで互いに隣接する、弁室の弁体よ
りも下流側と大気圧室とが、前記弁杆と案内孔と
の摺動間隙を通して連通してしまうので、弁体の
閉弁時における二次空気のリーク量を一定に制御
し得ないばかりか、排気系の吸引負圧が上記摺動
間隙を通して大気圧室に伝達されてダイヤフラム
の作動を多少とも狂わせるという別の問題があ
る。

本考案は上記に鑑み提案されたもので、従来の
ものの問題をすべて解消し得る、二次空気制御弁
を提供することを目的とする。

Ｂ 考案の構成 (1) 問題点を解決するための手段 上記目的を達成するために本考案は、一端を大
気に、他端を内燃機関の排気系にそれぞれ連通さ
れる二次空気供給路の途中に介装される二次空気
制御弁において、該弁の弁函内を隔壁によつて、
前記二次空気供給路の途中に介在する弁室と、ダ
イヤフラム作動室とに区画すると共に、前記隔壁
に穿設した案内孔に弁杆の中間部を摺動可能に嵌
挿し、その弁杆の、前記弁室に臨む一端には、該
弁室を開閉し得る弁体を連結する一方、同弁杆
の、前記ダイヤフラム作動室に臨む他端には、該
作動室内を負圧室と、前記弁体よりも下流側の弁
室に前記隔壁を挟んで隣接する大気圧室とに区画
するダイヤフラムを連結し、前記負圧室を内燃機
関の吸気路に連通すると共に、前記大気圧室を大
気に常時開放し、さらに前記弁体には、前記弁室
の、該弁体よりも上流側と下流側とを常時連通さ
せるリーク孔を設け、前記弁杆と弁函との間に
は、前記弁体よりも下流側の弁室と大気圧室とを
気密に遮断する可撓性ブーツを設けたことを特徴
とする。

(2) 作 用 大気圧室内を、排気系からの吸気負圧や弁体の
開度変化に関係なく常に略一定の大気圧に保つこ
とができるから、ダイヤフラムは前記負圧室内の
気圧変化、即ち機関の吸気負圧変化のみに応動し
て常に正確に作動する。

また前記大気圧室と弁体よりも下流側の弁室と
は、それらが隔壁を挟んで隣接するも、前記弁杆
と案内孔との摺動間隙を通しての連通が前記可撓
性ブーツによつて確実に遮断されるから、その摺
動間隙を通しての二次空気のリークや、負圧の伝
達が阻止され、従つて弁体開弁時における前記リ
ーク孔からの二次空気のリーク量を常に略一定に
制御して、減速運転時にも必要最少限の二次空気
を排気系に的確に供給することができ、また排気
系の吸引負圧がダイヤフラムには全く作用せず、
そのダイヤフラムの作動精度を一層高めることが
できる。

(3) 実施例 以下、図面により本考案の１実施例について説
明する。

第１図において自動二輪車Vhの車体フレーム
Ｆ上部には燃料タンクＴおよびシートＳが支承さ
れ、またその前後には、前、後車輪Wf，Wrが、
支承されており、それらによつて囲まれる空間内
において、車体フレームＦには後車輪Wrの駆動
用内燃機関Ｅが搭載されている。

第２図において機関本体１のシリンダヘツド２
には、その後半部にピストン３上の燃焼室４に連
通する吸気ポート５が、またその前半部に前記燃
焼室４に連通する排気ポート６が形成され、前記
吸気ポート５は、機関本体１の後面に開口し、ま
た排気ポート６は、機関本体１の前面に開口して
いる。吸気ポート５には、第１図に示すように機
関本体１の後方方に配設されキヤブレタ７、エア
クリーナ８等の吸気系が接続され、また前記排気
ポート６には排気管９、排気マフラー１０等の排
気系が接続され、排気マフラー１０の途中には排
気浄化用触媒コンバータ１１が介装されている。
またシリンダヘツド２には通常のように吸、排気
ポート５，６の、燃焼室４側開口端を開閉する、
吸、排気弁１２，１３が設けられ、それらは弁ば
ね１４と動弁機構１５との協働によつて開閉作動
される。

前記シリンダヘツド２の上部には、パツキン材
１６を介してヘツドカバー１７が被着されてい
る。ヘツドカバー１７の上面には、排気脈動圧応
動式のリード弁装置Ｌが設けられる。

リード弁装置Ｌの弁函１８は、ヘツドカバー１
７に形成した取付面１９上に固着されている。弁
函１８内にはリード弁２１が設けられ、そのリー
ド弁２１の上方には、上流室２２が形成され、ま
たリード弁２１の下方には下流室２３が形成され
ている。リード弁２１の弁座体２４は、断面コ字
状の耐熱弾性パツキン２５を介して弁函１８に支
持され、弁座体２４には弁孔２６が穿設され、弁
孔２６を介して上流室２２と下流室２３とが連通
されている。弁座体２４の下面にはリード座面２
７が形成され、このリード座面２７に、前記弁孔
２６を開閉し得るリード２８が重合され、さらに
その上にこのリード２８の開度を制限するリード
ストツパ２９が重合され、それらリード２８およ
よびリードストツパ２９の基端は弁座体２４に止
めねじ３０によつて止着される。

弁函１８には、上流室２２に通じる流入口３１
が開口される。前記流入口３１には、接続管３３
を介して二次空気供給路３４が接続され、この二
次空気供給路３４は、その途中に後に詳述する二
次空気制御弁Vaを介して前記エアクリーナ８
（第１図）の空気清浄室内に連通されている。

前記ヘツドカバー１７には、その前面に沿つて
二次空気通路３５が形成され、その通路３５は排
気ポート６に向つてそれぞれ延びている。二次空
気通路３５の上端は下流室２３の流出口３２に連
通され、その下端は、前記ヘツドカバー１７の下
面に開口している。またシリンダヘツド２には、
排気ポート６に連通する他の二次空気通路３６が
形成され、この通路３６は、前記二次空気通路３
５に、接続管３７を介して接続される。排気ポー
ト６内に生じる排気優動圧によつて生じる負圧力
はリード弁２１を開弁し、上流室２２内の二次空
気を、前記二次空気通路３５，３６を通して排気
ポート６内に導入することができる。

次に二次空気供給路３４の途中に介装される二
次空気制御弁Vaの構造について説明すると、自
動二輪車Vhの車体フレームＦのメインパイプＰ
には、ステー３８が固着され、このステー３８に
弾性緩衝材３９を介して弁函４０が支持される。
弁函４０の入口通路４１にはエアクリーナ８に連
なる二次空気供給路３４の上流側通路３４_１が接
続され、また弁函４０の出口通路４２には、前記
リード弁装置Ｌに連なる、二次空気供給路３４の
下流側通路３４_２が接続される。弁函４０内は隔
壁４０ａによつて、上、下流側通路３４_１，３４
_２間に介在する弁室４３と、ダイヤフラム作動室
５２とに区画されており、前記隔壁４０ａに穿設
した案内孔４７には弁杆４６が軸受４８を介して
摺動自在に嵌挿される。その弁杆４６の、弁室４
３に臨む一端には弁室４３の弁口４４を開閉する
弁体４５が連結される。

而して弁杆４６と案内孔４７間の間隙δ（第３
図）は、弁杆４６が抵抗少なく円滑に往復摺動で
きるように設定される。弁室４３の壁面と弁体４
５間には弁ばね４９が縮設され、この弁ばね４９
の弾発力は、弁体４５を開くように偏倚させる。

また弁体４５にはリーク孔５０が穿設され、弁
体４５の閉成時でもそのリーク孔５０を通してそ
の上、下流部が連通され、多少の二次空気が二次
空気制御弁Vaを通つて排気ポート６に供給され
るようになつている。

前記弁杆４６の、ダイヤフラム作動室５２に臨
む他端には、該ダイヤフラム作動室５２内を大気
圧室ａと負圧室ｂとに区画するダイヤフラム５１
が連結されており、大気圧室ａは前記隔壁４０ａ
を挟んで、弁体４５よりも下流側の弁室４３に隣
接すると共に、弁壁５３に形成した大気通路５４
を介して、弁体４５よりも上流側の弁室４３した
がつて大気に常時開放されており、また前記負圧
室ｂは導管５５を介してキヤブレタ７の絞り弁
Vthよりも下流側の吸気路に連通されており、絞
り弁Vthよりも下流の吸気負圧が作用するように
なつている。

第３図に明瞭に示すように、大気圧室ａ内にお
いて、前記軸受４８の端部と、弁杆４６の端部と
に、ゴム、合成樹脂材等の可撓性材料よりなるブ
ーツ５６の両端が気密に結合され、このブーツ５
６によつて前記大気圧室ａと弁室４５よりも下流
側の弁室４３とが気密に遮断されており、案内孔
４７と弁杆４６間の間隙δを通過する空気が大気
圧室ａへ流入しないようになつている。

次に上記のように構成される本考案の１実施例
の作用について説明する。

いま内燃機関が減速運転域にあつて絞り弁Vth
の開度が小さく該絞り弁Vthよりも下流の吸気負
圧が大きいときは、この吸気負圧が導管５５が通
して二次空気制御弁Vaの負圧室ｂに作用し、ダ
イヤフラム５１は左方に吸引変移されて弁体４５
が第２図に示すように閉弁され、僅かの二次空気
が弁体４５のリーク孔５０より二次空気制御弁
Vaを通過し二次空気供給路３４を通つて排気ポ
ート６へ供給されるが実質的な二次空気による排
気浄化は行われずアフタバーニング現象の発生を
防止する。

また内燃機関Ｅが通常の運転域になり、吸気負
圧が減じてくると、負圧室ｂに供給される負圧も
減じ、ダイヤフラム５１は弁ばね４９の弾発力で
第２図右方に変移し、これに連結される弁体４５
も右方に摺動して開弁され、二次空気供給路３４
を連通状態としてリード弁装置Ｌの上流室２２を
エアクリーナ８を介して大気に連通させる。

一方内燃機関Ｅの運転により発生する排気脈動
圧は二次空気通路３６，３５を通つてリード弁２
１に達してこれを開弁し、エアクリーナ８からの
清浄空気は二次空気供給路３４および前述のよう
に開弁状態にある二次空気制御弁Vaを通してリ
ード弁２１に導かれ、そこより二次空気通路３
５，３６を通して排気ポート６に導入される。

排気ポート６内の導入二次空気は、排ガス内に
混入し、排気ポート６および排気管９内において
排気中に混在するHC，CO等の未然有害成分を酸
化消去させる。さらに二次空気の混入した排気は
排気マフラー１０内に流入し、そこに内蔵される
触媒コンバータ１１の反応を促進し、その中の未
燃有害成分を最終的に浄化した後大気に放出され
る。

ところで二次空気の排気ポート６への供給制御
をなす二次空気制御弁Vaは、前述のように吸気
負圧に応動して開閉制御されるものであるが、こ
の二次空気制御弁Vaにおいて、いま仮りに大気
圧室ａと弁体４５よりも下流側の弁室４３間を気
密に封緘するブーツ５６の存在しないものを考え
てみると、機関Ｅの絞り弁Vthの開度が小さく、
負圧室ｂの負圧力によつて弁体４５が二次空気供
給路３４を閉じている状態では、その弁体４５よ
りも下流側の弁室４３内には、機関Ｅからの高負
圧力がリード弁２１を通して作用し、その弁室４
３内には高負圧が発生する。そしてこの高負圧は
４７と弁杆４６との間隙δ（弁杆４６の摺動を円
滑にするのに必要）を通つて大気圧室ａにも作用
し、この高負圧により大気や大気通路５４，大気
圧室ａ、前記間隙δを通つて弁室４３内に引か
れ、該室４３からリード弁２１を通つて排気ポー
ト６内に流入することとなつて所期の二次空気カ
ツトができにくくなくなり、減速時のアフターバ
ニング現象の防止効果が損われる不都合を生じ
る。しかも二次空気制御弁Vaの応答性を良好に
すべく、前記間隙δを大きくして弁杆４６の摩擦
抵抗を少なくすれば、それだけ弁室４３内への大
気の吸引流入量が多くなつて、前記不都合は益々
助長されることになる。

而して本考案は、前述の不都合を解消できるよ
うにしたものであつて、前記実施例に示すよう
に、弁体４５よりも下流側の弁室４３と、大気圧
室ａ間をブーツ５６により気密に遮断することに
より、弁体４５の閉弁時に弁室４３の弁体下流部
が負圧傾向になつてもこれが大気圧室ａに及びこ
とがなく、また弁体４５の閉弁時におけるリーク
孔５０からの二次空気リーク量を略一定に制御し
て機関の減速運転時にもアフターバーニング現象
を防止しつつ必要最少限の二次空気の排気系に的
確に供給できる。

さらに弁杆４６と案内孔４７との間隙δも大き
くとることができ、弁杆４６の往復摺動を円滑に
して二次空気制御弁Vaの応答性がよくなる。

Ｃ 考案の効果 以上のように本考案によれば、大気圧室ａを常
時大気に開放したので、排気系からの吸引負圧や
弁体４５の開度変化に関係なく該大気圧室ａ内を
常に略一定の大気圧に保つことができ、その結
果、ダイヤフラム５１を前記負圧室ｂ内の気圧変
化即ち機関の吸気負圧の変化のみに応動して常に
正確に作動させることができ、排気系への二次空
気導入を常に的確に行うことができる。

また前記大気圧室ａと弁体４５よりも下流側の
弁室４３とは、それらが隔壁４０ａを挟んで隣接
するも抱らず、弁杆４６と案内孔４７との摺動間
隙を通しての連通が可撓性ブーツ５６によつて確
実に遮断されるので、その摺動間隙を通して、大
気圧室ａから弁室４３の弁体下流部へ二次空気が
リークしたり或いは排気系の吸引負圧が大気圧室
ａ内に伝達されたりするのを確実に阻止すること
ができ、従つて弁体４５閉弁時におけるリーク孔
５０からの二次空気のリーク量を常に略一定に制
御して、減速運転時にも必要最少限の二次空気を
排気系に的確に供給することができ、また排気系
の吸気負圧がダイヤフラム５１には全く作用せ
ず、ダイヤフラム５１の作動精度を一層高めるこ
とができる。

さらに前記ブーツの存在により弁体４５の弁杆
４６と案内孔４７間の間隙δも大きくとれるの
で、弁杆４６の摺動抵抗を減じ二次空気制御弁
Vaの応答性を著しく向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案二次空気制御弁を備えた内燃機
関を搭載した自動二輪車の概略側面図、第２図は
前記内燃機関の要部縦断側面図、第３図は第２図
の一部の拡大図である。 ａ……大気圧室、ｂ……負圧室、Ｅ……内燃機
関、Va……二次空気制御弁、５……吸気ポー
ト、７……キヤブレタ、３４……二次空気供給
路、４０……弁函、４０ａ……隔壁、５０……リ
ーク孔、４３……弁室、４５……弁体、４６……
弁杆、４７……案内孔、５１……ダイヤフラム、
５２……ダイヤフラム作動室、５６……ブーツ。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 一端を大気に、他端を内燃機関の排気系にそれ
   ぞれ連通される二次空気供給路３４の途中に介装
   される二次空気制御弁において、該弁の弁函４０
   内を隔壁４０ａによつて、前記二次空気供給路３
   ４の途中に介在する弁室４３と、ダイヤフラム作
   動室５２とに区画すると共に、前記隔壁４０ａに
   穿設した案内孔４７に弁杆４６の中間部を摺動可
   能に嵌挿し、その弁杆４６の、前記弁室４３に臨
   む一端には、該弁室４３を開閉し得る弁体４５を
   連結する一方、同弁杆４６の、前記ダイヤフラム
   作動室５２に臨む他端には、該作動室５２内を負
   圧室ｂと、前記弁体４５よりも下流側の弁室４３
   に前記隔壁４０ａを挟んで隣接する大気圧室ａと
   に区画するダイヤフラム５１を連結し、前記負圧
   室ｂを内燃機関の吸気路に連通すると共に、前記
   大気圧室ａを大気に常時開放し、さらに前記弁体
   ４５には、前記弁室４３の、該弁体４５よりも上
   流側と下流側とを常時連通させるリーク孔５０を
   設け、前記弁杆４６と弁函４０との間には、前記
   弁体４５よりも下流側の弁室４３と大気圧室ａと
   を気密に遮断する可撓性ブーツ５６を設けたこと
   を特徴とする、二次空気制御弁。