JPH1162633A - 車両用の暖気装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 必要部品点数を少なくして組立てを単純化
し、重量及びコストを低減し、他の部品との干渉を避け
る。 【解決手段】 開弁時に出力ロッドの位置を規制するた
めに内部に突出したストッパであるスタッドボルト２６
をアクチュエータ２４のハウジング３０に設け、開弁時
にハウジング３０の中心線Ｃ１に対し出力ロッドが傾斜
した姿勢にてスタッドボルト２６によって停止し位置決
めされ、アクチュエータ２４のハウジング３０を暖気バ
ルブ１Ａのケーシング１８に対し傾斜させて配設した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、自動車等のエンジ
ンから排出される排気ガスの排出流路を閉塞させて暖気
を促進するための車両用の暖気装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】図９は従来の暖気装置の一例を示す断面
図、図１０はその側面図である。この暖気装置は、図示
しないエンジンの排気管の途中に暖気バルブ１が設けら
れ、暖気バルブ１の回動軸２にバタフライ形の弁体３を
取付けてあり、アクチュエータ４に対する流体圧の給排
を図示しない切換弁によって行い、これによりアクチュ
エータ４の出力ロッド５を出入動作させ、出力ロッド５
の先端に連結したクレビス６と、回動軸２の外端に取付
けたレバー７とを介して弁体３を開閉させる。

【０００３】暖気バルブ１の回動軸２を支持するバルブ
ケーシング８は、両端にフランジ９を有し、各フランジ
９の４箇所に開けられた透孔９ａに図示しないボルトを
挿通して、排気管に締結し取付けられる。アクチュエー
タ４は、ブラケット１０を介して出力ロッド５がバルブ
ケーシング８の中心線に対してほぼ直角をなす方向に配
置されている。また、出力ロッド５の下端と回動軸２と
の間には、リンク機構１１が介在し、このリンク機構１
１を介して出力ロッド５の動きが回動軸２に伝達され
る。

【０００４】リンク機構１１は、回動軸２に固定したレ
バー７と、出力ロッド５の先端にピン接合したクレビス
６と、回動軸２が相対的に回動自在な状態で貫通するプ
レート１２とを備え、クレビス６の自由端側を、プレー
ト１２に設けたピン１３ａが相対的に回動自在な状態で
貫通している。また、プレート１２には支持ピン１３ｂ
が設けられ、この支持ピン１３ｂにジョイント部材１５
が係着され、ジョイント部材１５と、レバー７に固着さ
れたスプリングガイド１６との間に圧縮スプリング１７
が設けられ、暖気時には圧縮スプリング１７の付勢力が
プリセット力として弁体３を閉じる方向に作用し、排圧
とのバランスによる機械式調整によって弁体３の開度を
調整するものである。

【０００５】アクチュエータ４のハウジング１４は、第
１のシェル１４ａと第２のシェル１４ｂとを組合わせて
成り、出力ロッド５の中心に対し直角をなす半径方向外
側から加締めて、第１のシェルの下端縁１４ｃを第２の
シェル１４ｂの外周縁に結合させている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の暖気装置の
場合、リンク機構１１の必要部品点数が多く、組立てが
面倒であり、バルブケーシング８の中心線に対しアクチ
ュエータ４を直角に配置すると、他の部品との干渉によ
って取付けできない場合があった。また、半径方向外側
から加締めて、第１のシェル１４ａの下端縁１４ｃを第
２のシェル１４ｂの外周縁に結合させてハウジング１４
を形成するので、そのための治具が複雑でコスト高であ
った。さらに、バルブケーシング８の両フランジ９に開
けてある透孔９ａにボルトを挿通して締結するので、締
付けの際に加わる荷重に耐えるようにフランジ９を厚く
しなければならないため、重量が大きくなり、コスト高
になるという問題点があった。

【０００７】本発明は、上記従来の欠点にかんがみなさ
れたものであって、その目的は、必要部品点数を少なく
して組立てを単純化することができ、重量及びコストを
低減し、他の部品との干渉を避けることができる車両用
の暖気装置を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、エンジンから排出される排気ガスの排出
流路中に配置した弁体を有する暖気バルブと、流体圧の
給排により前記弁体を開閉するアクチュエータとを備
え、該アクチュエータにはハウジングを有し前記弁体の
開閉時に該ハウジングに対し出入動作する出力ロッドを
備え、前記弁体を閉じて前記排出流路を閉塞させエンジ
ンに負荷を与えた状態で暖気を促進する車両用の暖気装
置において、前記ハウジングには開弁時に前記出力ロッ
ドの位置を規制するために内部に突出したストッパを設
け、開弁時に前記ハウジングの中心線に対し前記出力ロ
ッドが傾斜した姿勢にて前記ストッパで停止し位置決め
されることを特徴とする

【０００９】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態について、図
面を参照しながら詳細に説明する。図１は本発明の第１
の実施の形態に係る車両用の暖気装置の要部を示す一部
破断側面図、図２は図１の一部破断正面図であって、図
９及び図１０と同一の部分に同一の符号を付けてある。
この車両用の暖気装置は、暖気バルブ１Ａと、回動軸２
に固定されている弁体３（図２参照）の開閉操作用アク
チュエータ２４とを備えており、該暖気バルブ１Ａのバ
ルブケーシング１８に回動軸２が回動自在に支持されて
いる。

【００１０】また、暖気装置は、エンジンから排出され
る排気ガスの排出流路中に暖気用の弁体３を配置し、ア
クチュエータ２４の出力ロッド５を出入動作させて弁体
３を開閉させ、暖気時に弁体３を閉じて排出流路を閉塞
させエンジンに負荷を与えた状態で暖気を促進するため
のものである。そして、アクチュエータ２４は開弁時に
出力ロッド５の位置を規制するために内部に突出したス
トッパとしてのスタッドボルト２６を設け、開弁時にハ
ウジング３０の中心線Ｃ１に対し出力ロッド５が傾斜し
た姿勢にてスタッドボルト２６で停止するとともに位置
決めされ、アクチュエータ２４のハウジング３０は暖気
バルブ１Ａのバルブケーシング１８に対し傾斜させて配
設してある。

【００１１】暖気バルブ１Ａは、弁体３を開閉操作する
ためのアクチュエータ２４がブラケット２３を介してバ
ルブケーシング１８に取付られている。弁体３は、回動
軸２に固定され、該回動軸２に取付けられたレバー７を
アクチュエータ２４の出力ロッド５の出入り動作で回動
させることによって開閉される。

【００１２】図３は本発明に係る暖気バルブのバルブケ
ーシングを示した正断面図、図４は図３のバルブケーシ
ングの中央位置における側断面図である。バルブケーシ
ング１８は、弁体３を収容する中心の筒体１９と、該筒
体１９の直径の延長線に沿って両側に突出した軸受筒部
２０，２０と、筒体１９の両端のフランジ９，９と、筒
体１９の周囲４箇所に配設され排出流路に取付けるため
の小径筒２１と、一方の軸受筒部２０の両側にこれと平
行な結合筒部２２，２２とを一体に有し、各結合筒部２
２の中心にねじ穴２２ａを備えており、ロストワックス
法を採用した精密鋳造によって成形される。ここで、ロ
ストワックス法とは、ろうを模型としてその周囲に鋳型
材料を詰め、加熱しろうを流し出して造型する方法をい
う。

【００１３】ブラケット２３は、バルブケーシング１８
の結合筒部２２に対向する結合基板部２７と、バルブケ
ーシング１８及び回動軸２に対し傾斜した傾斜板部２８
とを一体に有し、傾斜板部２８とハウジング３０との間
に介在させた取付板３４に複数のねじ穴３４ａを開けて
該ねじ穴３４ａにスタッドボルト２５，２６を螺着して
あり、一方のスタッドボルト２６の頭部２６ａがストッ
パとして働く。

【００１４】アクチュエータ２４は、複数のボルト３６
をもってバルブケーシング１８に固着したブラケット２
３を介してバルブケーシング１８に対し傾斜させて取付
けられ、ハウジング３０内のダイアフラム４１と、これ
を挟持するダイアフラムプレート４２及びリテーナ４３
と、リターンスプリング４４とを備え、ダイアフラム４
１に出力ロッド５が連結されており、負圧供給管４６及
び図示しないその途中の切換弁を介してハウジング３０
内に負圧源が連通可能に接続されている。

【００１５】ハウジング３０は、第１のシェル３１と第
２のシェル３２とを組み合わせてなり、中心線Ｃ１がバ
ルブケーシング１８の中心線Ｃ３よりも上方にあって、
少なくとも一部がバルブケーシング１８の最上部よりも
上方にあり、第１のシェル３１の内面のばね受面３１ａ
によってリターンスプリング４４の一端を受け、第２の
シェル３２がスタッドボルト２５，２６によってバルブ
ケーシング１８の中心線Ｃ３に対し傾斜角度θをもって
傾斜させた状態でブラケット２３に取付けられ支持され
ている。傾斜角度θは２０〜３０°が好ましい。

【００１６】また、ハウジング３０は、ダイアフラム４
１によって内部に負圧室４０を形成し、第１のシェル３
１の端面に取付けてある負圧供給管４６に図示しない管
路を接続し、第２のシェル３２の中央貫通孔３２ａから
出力ロッド５が出入自在に突出しており、両シェル３
１，３２の相互対向面でダイアフラム４１の外周縁４１
ａを挟持している。第２のシェル３２の最下部分には排
水孔４７が開けられている。

【００１７】ダイアフラム４１は、ダイアフラムプレー
ト４２とリテーナ４３との間に中心寄り部分が挟持さ
れ、ダイアフラムプレート４２とリテーナ４３とを介し
て出力ロッド５の頭部５ａ及び首部５ｂが連結されてい
る。ダイアフラムプレート４２は、中央に出力ロッド５
が貫通する透孔４２ａが開けられ、外周側部分を内向き
に曲げて内フランジ４２ｂを形成し、出力ロッド５の首
部５ｂに抜け止め嵌着したリテーナ４３との間にダイア
フラム４１の中心寄りの部分を挟持している。

【００１８】そして、ダイアフラム４１は、図１に示す
状態で、真空タンク等の図示しない負圧源から負圧が供
給されて負圧室４０の圧力が低下すると、リターンスプ
リング４４の付勢力に抗して負圧室４０を縮小させるよ
うに変形し、出力ロッド５を入り動作させ、これにより
暖気用の弁体３が閉じられ、負圧室４０から負圧が排除
されると、リターンスプリング４４の付勢力により図１
に示す状態に戻る。これにより暖気用の弁体３が開く。

【００１９】出力ロッド５は、ハウジング３０の中心線
Ｃ１に対して中心線Ｃ２を傾斜させてダイアフラム４１
に連結され、リテーナ４３がスタッドボルト２６の頭部
２６ａに当接することによって開弁時の動きが規制さ
れ、ハウジング３０の中心線Ｃ１に対する傾斜角度αが
５〜１５°の範囲にて設定され、傾斜角度αを約１０°
にするのが最適である。

【００２０】また、出力ロッド５は、ハウジング３０外
へ突出した先端部がピン５４をもってレバー７にピン接
合されており、ブラケット２３に取付けられたストッパ
ボルト３８にレバー７の端部７ａが当たることによっ
て、閉弁時の動きが規制されている。

【００２１】次に、本発明の上記第１の実施の形態に係
る車両用の暖気装置の動作について説明する。暖気時に
は、図示しない暖気スイッチをオンにすると、切換弁を
通じて負圧力が負圧室４０へ供給され、アクチュエータ
２４が作動して出力ロッド５が入り動作して閉弁とし、
レバー７の端部７ａがストッパボルト３８に当たって止
まる。暖気解除時には、暖気スイッチをオフにすると、
切換弁を通じて負圧排出が行われ、リテーナ４３がスタ
ッドボルト２６の頭部２６ａに当たり、開弁状態で出力
ロッド５が止まる。この時、リターンスプリング４４の
付勢力によりボルト２６の頭部２６ａとの接触点を支点
にして出力ロッド５の先端即ちリンク取付部に下向きの
直角の力が作用し、非作動時にガタがなく、外部からの
振動に対して共振しない。

【００２２】本発明の上記第１の実施の形態に係る暖気
装置では、開弁時のストッパボルトを廃止し、リテーナ
４３がスタッドボルト２６に当たる内部ストッパ構造に
したことにより、リターンスプリング４４の付勢力がそ
こで打ち消されて、バルブのリンク系に荷重が掛からな
いことになるので、エンジンや路面の振動にリンク系が
共振して、異音や摩耗の原因になってしまう。そこで、
出力ロッド５は、開弁時に、ハウジング３０の中心線Ｃ
１に対してある傾斜角度αをつけて取り付けるようにし
たので、ハウジング３０の中心線Ｃ１に対して直角方向
の力が発生することになり、外部からの振動に対しても
共振することがなくなる。

【００２３】また、バルブケーシング１８の中心線Ｃ３
に対してハウジング３０を傾斜角度θをもって取付けて
あるので、暖気バルブ１Ａを車両のフロア下に取付ける
場合にも、他の部品との干渉を避けることができ、ハウ
ジング３０の中心線Ｃ１がバルブケーシング１８の中心
線Ｃ３よりも上方にあって、ハウジング３０の一部がバ
ルブケーシング１８の最上部よりも上方にあり、ハウジ
ング３０の最下箇所に排水孔４７が開けられているの
で、ハウジング３０内に水が溜まることなく確実に排水
することができるという利点がある。

【００２４】さらに、バルブケーシング１８は小径筒部
２１を一体に有し、ロストワックス法を採用した精密鋳
造によって成形されるので、バルブケーシング１８を排
気管に取付けるためのフランジ９の補強を、リブ構造か
ら小径筒部２１の円柱構造に変更し、締結時に発生する
フランジ９の応力を、曲げ応力から圧縮応力にすること
ができるので、肉厚を薄くすることができ、強度も確保
することができるという利点がある。

【００２５】図５は本発明の第２の実施の形態に係る車
両用の暖気装置のアクチュエータの要部を示す断面図で
あって図１と同一又は対応する部分に同一符号を付けて
あり、同一部分の重複説明を省略する。このアクチュエ
ータ２４では、ハウジング３０の第２のシェル３２の外
周に嵌合する第１のシェル３１の端縁に突設した加締め
片３３をハウジング３０の中心線Ｃ１とほぼ平行な方向
に沿って作用する外力で内側へ曲げて該２のシェル３２
の端縁に対し加締めてある。

【００２６】第１のシェル３１は、図６に示すように、
端縁における周方向に等角度間隔にて長方形の６個の加
締め片３３を突設し、該加締め片３３の向きが加工前に
はロッド５に対しほぼ平行になっており、図７に示す第
１工程において、作用方向に対して約４５°の傾斜面５
１ａをもつ第１の加締め爪５１を用いて加締め片３３を
約４５°まで曲げ、図８に示す第２工程において、作用
方向に対し垂直な押圧面５２ａを有する第２の加締め爪
５２を用いて加締め片３３を約９０°まで曲げる二段階
の工程にて加締める。加締めるための油圧シリンダは、
第１工程と第２工程とも同一のものを使用するが、第１
工程と第２工程の加締め爪５１，５２はシリンダ中心と
同心にあるようにして、使用する時に、加締め爪５１，
５２を回転させるようにする。加締め爪５１，５２を回
転させるには、小さな油圧シリンダが用いられる。

【００２７】この第２の実施の形態によれば、従来のハ
ウジングの中心線に対し垂直方向の外力を作用させて加
締めるようにした場合に複数箇所の油圧シリンダを必要
としていたのに比較して、ハウジング３０の第１のシェ
ル３１の加締め用油圧シリンダは一つだけでよいため、
治具が簡素になり、コスト低減を図ることができるとい
う利点がある。

【００２８】なお、本発明は上記実施の形態によって限
定されることなく、種々の変更が可能である。例えば、
負圧で作動するアクチュエータ２４に代えて正圧で作動
するものに適用することもできる。

【００２９】

【発明の効果】本発明は、開弁時に出力ロッドの位置を
規制するためにハウジングの内部に突出したストッパを
設け、開弁時にハウジングの中心線に対し出力ロッドが
傾斜した姿勢にてストッパで停止し位置決めされること
により、必要部品点数を少なくして組立てを単純化する
ことができ、小型化と重量及びコストの低減とを図るこ
とができ、振動に対し共振しないという効果を奏する。
また、アクチュエータのハウジングを暖気バルブのケー
シングに対し傾斜させて配設したことにより、他の部品
との干渉を避けることができ、取付けの自由度が向上す
る。さらに、アクチュエータのハウジングが第１のシェ
ルと第２のシェルとを組合わせて成り、該第２のシェル
の外周に嵌合する第１のシェルの端縁をハウジングの中
心線とほぼ平行な方向に沿って作用する外力で内側へ曲
げて第２のシェルの端縁に対し加締めることにより、治
具が簡素になり、一層のコスト低減を図ることができ
る。そして、バルブケーシングには弁体を収容する筒部
と、該筒部の両端のフランジと、筒体の周囲に配設され
排出流路に取付けるための複数の小径筒とを備え、バル
ブケーシングをロストワックス法によって成形すること
により、フランジの応力を、曲げ応力から圧縮応力にす
ることができるので、肉厚を薄くすることができ、強度
も確保することができるという利点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態に係る車両用の暖気
装置の要部を示す一部破断側面図である。

【図２】図１の一部破断正面図である。

【図３】本発明に係る暖気バルブのバルブケーシングを
示した正断面図である。

【図４】図３のバルブケーシングの中央位置における断
面図である。

【図５】本発明の第２の実施の形態に係る車両用の暖気
装置のアクチュエータを示す断面図である。

【図６】図５の底面図である。

【図７】本発明の第２の実施の形態に係る加締めの第１
工程を説明するための側面図である。

【図８】本発明の第２の実施の形態に係る加締めの第２
工程を説明するための側面図である。

【図９】従来の暖気装置の一例を示す断面図である。

【図１０】図９の側面図である。

【符号の説明】

１Ａ 暖気バルブ ２ 回動軸 ３ 弁体 ５ 出力ロッド １８ バルブケーシング ２３ ブラケット ２４ アクチュエータ ２６ スタッドボルト（ストッパ） ３０ ハウジング ３１ 第１のシェル ３２ 第２のシェル ４０ 負圧室 ４１ ダイアフラム ４４ リターンスプリング ４６ 負圧供給管 ４７ 排水孔

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 エンジンから排出される排気ガスの排出
   流路中に配置した弁体を有する暖気バルブと、流体圧の
   給排により前記弁体を開閉するアクチュエータとを備
   え、該アクチュエータにはハウジングを有し前記弁体の
   開閉時に該ハウジングに対し出入動作する出力ロッドを
   備え、前記弁体を閉じて前記排出流路を閉塞させエンジ
   ンに負荷を与えた状態で暖気を促進する車両用の暖気装
   置において、前記ハウジングには開弁時に前記出力ロッ
   ドの位置を規制するために内部に突出したストッパを設
   け、開弁時に前記ハウジングの中心線に対し前記出力ロ
   ッドが傾斜した姿勢にて前記ストッパで停止し位置決め
   されることを特徴とする車両用の暖気装置。
2. 【請求項２】 前記アクチュエータのハウジングを前記
   暖気バルブのケーシングに対し傾斜させて配設したこと
   を特徴とする請求項１に記載の車両用の暖気装置。
3. 【請求項３】 前記アクチュエータのハウジングが第１
   のシェルと第２のシェルとを組合わせて成り、該第２の
   シェルの外周に嵌合する前記第１のシェルの端縁を前記
   ハウジングの中心線とほぼ平行な方向に沿って作用する
   外力で内側へ曲げて前記第２のシェルの端縁に対し加締
   めたことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の車
   両用の暖気装置。
4. 【請求項４】 エンジンから排出される排気ガスの排出
   流路の途中に配置したバルブケーシング内に支持された
   弁体を有する暖気バルブを備え、前記弁体を閉じて前記
   排出流路を閉塞させエンジンに負荷を与えた状態で暖気
   を促進する車両用の暖気装置において、前記バルブケー
   シングには前記弁体を収容する筒部と、該筒部の両端の
   フランジと、前記筒体の周囲に配設され前記排出流路に
   取付けるための複数の小径筒とを備え、前記バルブケー
   シングをロストワックス法によって成形したことを特徴
   とする車両用の暖気装置。