JPS5833954B2 - バルブ装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はダイヤフラムを利用したバルブ装置、特に一つ
の信号ポートにかかる信号圧力により二つのバルブ手段
が同時に、又は別々に作動するバルブ装置に関するもの
である。

従来この種の装置に於ては、信号圧力を感知して異った
ディバイス等への圧力の切り換えを行う場合には、その
ディバイスの数たけバルブ装置を必要としていた。

その為、システムに取す付ける場合その収容スペースを
広くとらねばならなく、かつシステム自体の複雑、コス
トアップ等の欠点を有していた。

本発明は、上記の従来装置の有する欠点を解消するため
に、従来二つの異ったデバイス等への圧力の切換えを行
うのに２個のバルブ装置を必要としていたのを、１個の
バルブ装置で兼用できるようにすること、即ち信号ポー
トにかかる信号圧力によって二つのバルブを作動させる
ことが出来るようにすることを目的とする。

上記目的を達成するために本発明に於いては、ボディ内
にダイヤフラムにより信号室を形成し、該ダイヤプラム
に第１バルブを固定して信号室に供給される信号圧に応
答してダイヤフラムと一体に第１バルブを変位作動させ
、この変位作動により入力ポートと第１出力ポート間の
連通を制御し、且つ第１バルブの変位作動に応答してロ
ンドが移動するように該ロンドに第１バルブと当接可能
な突起を形威し、更に該ロンドの移動に応答して第２バ
ルブを作動させ、入力ポートと第２出力ポート間の連通
を制御する構成になっている。

以下添付図面に従って本発明のバルブ装置を自動車の排
気ガス浄化装置の排気ガス再循環装置（ＥＧＲシステム
）及び二次空気供給装置（ＡＩシステム）に応用した第
１実施例について説明する。

周知の通り、ＥＧＲシステムとは排気ガスの一部を排気
系から取り出し、適当な温度、時期、流量などの制御を
して吸気系へ再循環させることによって、ＮＯｘの低減
を計る装置のことである。

又、ＡＩシステムとは燃焼室の中で充分に浄化できなか
ったＣ０−ＨＣを再反応させるために排気系に空気を導
入する装置のことである。

第１図に於て、バルブ装置１００は、信号ポート１０１
を有するボデー１１１、出力ポート１０２と入力ポート
１０３を有するボデー１１２及び出力ポート１０４を有
するボデー１１３を一体的にかつ気密的に結合すること
により、その外形を威している。

１１４はダイヤフラムで、その外周部１１４ａはボデー
１１１と１１２との間に挟着され、その内周部１１４ｂ
は第１バルブ１３１の外周に設けられた溝部１３１ａに
嵌入されている。

又そのダイヤフラム１１４を境にして、ボデー１１１内
には信号室１２１が、ボデー１１２内には第１の室１２
２が夫々形成されている。

信号室１２１には、スラストワッシャ１３２に一端が係
止されたスプリング１３３が配設されている。

該スプリング１３３の他端により、第１バルブ１３１が
図示下方に付勢され、該第１バルブ１３１はボデー１１
２に形成されたバルブシート面１１２ａと係合可能とな
る様に配設されている。

ボデー１１１に螺合されたネジ調整装置１３４によって
スラストワッシャ１３２を介して、スプリング１３３の
取付荷重、即ち図示下方付勢力をある範囲に調整可能と
なっている。

ボデー１１２の中心部に設けられた貫通孔１１２ｂには
、シール材１１５が挿入されており、同時に貫通孔１１
２ｂは第２の室１２３を形成している。

第１バルブ１３１とシール材１１５との間にはロッド１
１６が架設されており、該ロッド１１６に設けられた突
起１１６ａがバルブ１３１の図示内周上端部１３１ｂと
接して、第１バルブ１３１とロッド１１６が連動するよ
うになっている。

ロッド１１６の下端部１１６ｂは、ボデー１１２と１１
３とにより形成される第３の室１２４へ露呈している。

該第３の室１２４は、シール材１１５により第２の室１
２３と遮断されているが、ボデー１２２に設けられた通
路１１２ｃにより第１の室１２２と連通している。

ロッド１１６はスプリング１３６により図示下方に付勢
されており、第２バルブ１３５がロッド１１６の付勢力
によりスプリング１３７の図示上方付勢力に打ち勝って
図示下方に付勢され、ボデー１１３に形成されたバルブ
シート面１１３ａと保合可能となる様に配設されている
。

上記により、信号室１２１にかかる信号圧力により、第
１バルブ１３１が作動し、該バルブ１３１と連動するロ
ッド１１６により第２バルブ１３５が作動する。

即ち、一つの信号ポートつまり一つの信号室にかかる信
号圧力によって、第１及び第２の二つのバルブ１３１と
１３５が同時に作動するようになっている。

而して本発明バルブ装置１００が、自動車の排気ガス浄
化システムに応用されると、第２図に示す如くになる。

信号ポート１０１は負圧遅延弁（ＶＴＶ’）１０を介し
てキャブレタ２０のスロットル開度ポート２１と、出力
ポート１０２はＥＧＲバルブ３０のダイヤフラム室３２
と、該室３２は水温感知弁（ＢＶＳＶ）４０とオリフィ
ス５０を介してＥＧＲポート２２と、入力ポート１０３
はエアクリーナ６０と、出力ポート１０４は空気切換バ
ルブ（ＡＳＶ）γ０のダイヤフラム室７２と、該室７２
はオリフィス８０を介してインテークマニホールド２３
と、夫々連通している。

尚前記ＥＧＲバルブ３０は周知のものであり、略述する
と、該バルブ３０は内部にダイヤフラム３１を有してお
り、それを境にして形成されるダイヤプラム室３２内に
はスプリング３３が縮設されている。

ダイヤフラム３１と連動するバルブ３４の作用によって
、エギヅーストマニホルドとインテークマニホルドの通
路の開閉が制御されるようになっている。

同様に前記空気切換バルブ７０は周知のものであり、略
述すると、該バルブ７０は内部にダイヤフラム７１を有
しており、それを境にして形成されるダイヤプラム室γ
２内にはスプリング７３が縮設されている。

ダイヤフラム７１と連動するバルブ７４の作用によって
、エアポンプ９０からの二次空気がエギヅーストマニホ
ルドに流れるか又はエアクリーナ６０に戻されるか、制
御されるようになっている。

以上の構成により、その作用を次に説明する。

最初にＥＧＲシステムについて述べると、先ず自動車の
アイドル時に於ては、スロットルバルブ２４は全閉状態
なのでＥＧＲポート２２には負圧は発生しない。

従ってＥＧＲバルブ３０のダイヤフラム室３２は大気圧
となり、バルブ３４がスプリング３３の付勢力により閉
じられＥＧＲされない。

自動車の通常運転時即ち低中速運転時に於て、スロット
ルバルブ２４がＥＧユポート２２とスロットル開度ポー
ト２１の中間まで開くとＥＧＲポート２２には負圧が、
スロットル開度ポート２１には大気圧がかかる。

従ってＥＧＲポート２２の負圧は、ＥＧＲバルブ３０の
ダイヤフラム室３２に伝達されスプリング３３の付勢力
に打ち勝ってバルブ３４が開きＥＧＲされる。

高速運転時に於て、スロットルバルブ２４がスロットル
開度ポート２１より大きく開くとＥＧＲポート２２、ス
ロットル開度ポート２１ともに負圧がかかる。

このときＥＧＲポート２２の負圧は、ＥＧＲバルブ３０
のダイヤフラム室３２に僅かに伝達される。

またスロットル開度ポート２１の負圧はＶＴＶＩＯの遅
延作用により、徐々にバルブ装置１００の信号室１２１
に伝達され、スプリング１３３の付勢力に打ち勝って第
１バルブ１３１が開き、エアクリーナ６０からの大気が
ＥＧＲバルブ３０のダイヤフラム室３２に導入される。

従ってスロットルバルブ２４が開かれてからしばらくし
て、バルブ３４がスプリング３３の付勢力により閉じら
れＥＧＲが停止される。

又低温時に於ては、ＢＶＳＶ４０がエンジン水温を感知
して大気開放のためＥＧＲはされないようになっている
。

次にＡＩシステムについて述べることにする。

先ずアイドル時及び低中速運転時（通常運転時）に於て
は、インテークマニホルド負圧がＡＳＶ７０のダイヤフ
ラム室７２に導入されその負圧がスプリング７３の付勢
力に打ち勝ってバルブ７４は図示下方へ動いて、エアポ
ンプ９０からの二次空気はエギヅーストマニホルド２５
に流れる。

高負荷運転時に於てはインテークマニホルド負圧が低く
なるので、ＡＳｖ７０のダイヤフラム室７２のスプリン
グ７３の付勢力に負けてバルブ１４は図示上方へ動き、
二次空気はエアクリーナ６０に戻される。

高速運転時に於て、スロットルバルブ２４がスロットル
開度ポート２１にかかると、バルブ装置１００の信号室
１２１に負圧がかかりスプリング１３３の付勢力に打ち
勝って第１バルブ１３１が開く。

このときロッド１１６により第１バルブ１３１と連動し
て第２バルブ１３５が開く。

従ってエアクリーナ６０からの大気がＡＳＶ７０のダイ
ヤフラム室７２に導入され、高負荷運転時の場合と同様
にＡＩ（エアインジェクション）はカットされる。

急減速時（エンジンブレーキ時）に於ては、アフタバー
ンを防止するために、ＡＳＶ７０と一体になったＡＢＶ
（エアバイパスバルブ）の作用により、一時的に二次空
気のエギヅーストマニホルド２５への供給を遮断するよ
うになっている。

第３図は本発明の第２実施例を示すバルブ装置２００で
、図中第１図と同一符号は同−又は均等部分を示す。

前記第１実施例との相違点を述べると、第１実施例に於
ては、ロッド１１６に設けられた突起１１６ａがバルブ
１３１の図示内周上端部１３１ｂと接して二つのバルブ
１３Ｌ１３５が同時に作動するようになっている。

これに対し第２実施例に於ては、突起１１６ａを第１実
施例の場合により更にロッド１１６の図示上方部に設け
、第１バルブ１３１が作動してから突起１１６ａに接し
て第２バルブ１３５が作動するまで一定のストｏ−り（
図中符号：Ｓ）をもたせである。

即ち、信号室１２１の信号負圧がある設定値に達すると
スプリング１３３の付勢力に打ち勝って、先ず第１バル
ブ１３１が開き、続いて信号負圧が別の設定値に達する
と第１バルブ１３１が一定のストローク移動し、突起１
１６ａに接して第２バルブ１３５が開くようになってい
る。

このときスプリング１３３のバネ定数を変えることによ
り、又ストロークを変えることによって、第２バルブ１
３５が開くときの信号室１２１にかかる信号負圧の大き
さをある範囲にかえることができる。

勿論、上記第２実施例を前記第１実施例で述べた如く自
動車のＥＧＲシステム及びＡＩシステムに応用すること
もできる。

このときの作用は、二つのバルブ１３１，１３５が同時
ではなく別々に作動すること以外は、第１実施例と同様
である。

以上詳述した様に本発明バルブ装置は、自動車の排気ガ
ス浄化システムに応用すると、ＥＧＲシステムに於ては
ＮＯｘの低減、ＡＩシステムに於てはＨＣ−ＣＯの低減
を計ることができるという優れた排気ガス対策の効果を
有する。

又従来は、二つの異ったディバイス等への圧力の切り換
えを行うのに２個のバルブ装置を必要としていたが、本
発明のバルブ装置は一つの信号ポートにかかる信号圧力
によって二つのバルブ手段を作動させることができるの
で、１個のバルブ装置で兼用することができる。

従って各種排気ガス浄化システム等に応用したとき、シ
ステムがコンパクト化し、取付が容易で作業性が向上し
、配管等が簡素化しシステムが簡単になり、更にコスト
の低減を計ることができるという優れた効果を有するも
のである。

又本発明バルブ装置は、二つのバルブ手段を連動させる
手段としてロッドを用いているので、構造が簡単で安価
に製作が出来、実用的であるという効果も有している。

尚、実施例では本発明バルブ装置がＥＧＲシステムとＡ
Ｉシステムに応用されているが、該バルブ装置は他の排
気ガスシステム、例えばＴＰシステムとＥＧＲシステム
、ＴＰシステムとＡＩシステム等にも応用できることは
明らかである。

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明バルブ装置の第１実施例を示す断面図、
第２図は第１図の実施例の応用例を示すシステム図、第
３図は本発明バルブ装置の第２実施例である。 １１１．１１２，１１３：ボデー １０１：信号ポート
、１０２，１０４：出力ポート、１０３：入力ポート、
１１４：ダイヤフラム、１１６：ロッド、１１６ａ：突
起、１２１：信号室、１３１：第１バルブ、１３５：第
２バルブ、１１２ａ。 １１３ａ：バルブシート面、１３３，１３６゜１３７：
スプリング。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 信号ポートと入力ポートと第１出力ポートと第２出
   力ポートを備えたボディ、該ボディ内にダイヤフラムに
   より形成され前記信号ポートに連通ずる信号室、前記ダ
   イヤフラムに固定され前記信号室に供給される信号圧に
   応答して前記ダイヤフラムと一体に変位作動し前記入力
   ポートと前記第１出力ポート間の連通を開閉制御する第
   １バルブ、該第１バルブの変位作動に応答して移動する
   ように該第１バルブと当接可能な突起を備えたロンド、
   及び該ロンドの移動に応答して前記入力ポートと前記第
   ２出力ポート間の連通を開閉制御する第２バルブを有す
   ることを特徴とするバルブ装置。 ２ 前記ロンドに設けられた前記突起が前記第１バルブ
   に当接して、前記信号室の信号圧が所定値に達したとき
   に前記第１及び第２バルブが同時に作動することを特徴
   とする、前記特許請求の範囲第１項に記載のバルブ装置
   。 ３ 前記信号室の信号圧が第１設定値に達したとき第１
   バルブが作動し、前記信号圧が第２設定値に達したとき
   第２バルブが作動するように、前記第１バルブが変位作
   動して前記突起に当接するまで一定のストロークをもた
   せたことを特徴とする、前記特許請求の範囲第１項に記
   載のバルブ装置。