JPH1162635A - 車両用の暖気装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 高地における走行フィーリングを良くし、構
造を簡単にし、コストを低減させる。 【解決手段】 エンジンから排出される排気ガスＧの排
出流路の途中に配置したバルブケーシング１８及び該バ
ルブケーシング内で回動する弁体３を有する暖気バルブ
１Ａと、流体圧の給排により弁体３を開閉するアクチュ
エータとを備え、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車両用の暖
気装置であって、バルブケーシング１８には両端面２０
ａに近づくに従って広がる両テーパ内周面１８ａ，１８
ｂを設け、弁体３の開閉時にテーパ内周面１８ａと弁体
３の外周面とで形成される排気ガス用通路面積の変化率
を増大可能とする。

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４は従来の暖気装置の一例を示す断面
図、図５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の弁軸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、弁軸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の弁軸２は、これを支持する
バルブケーシング８の中心線に対し偏心配置されてい
る。バルブケーシング８は、図６に示すように、一端側
にのみ端面に近づくに従って広がるテーパ内周面８ａが
設けられている。また、出力ロッド５と弁軸２との間に
は、リンク機構１１が介在し、このリンク機構１１を介
して出力ロッド５の動きが弁軸２に伝達される。

【０００４】リンク機構１１は、弁軸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、弁軸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１
２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。

【０００５】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との間にリリーフスプリング１
７が設けられ、暖気時にはリリーフスプリング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
の開度が調整される。

【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、リリーフ圧の設定がリリーフスプリング１７の付
勢力に打ち勝った分だけ弁体３が開いて排気ガスを逃が
すようになっているため、高地において大気圧が低下す
るのに伴い、エンジン出力が低下し、その上、走行暖気
時にエンジンへの排気抵抗が加わり、更にエンジン出力
が低下して、走行フィーリングが悪くなるという欠点が
あった。また、複雑なリンク機構１１を備えているた
め、コストが高い。

【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、高地における走行フィ
ーリングが良く、構造が簡単でコストが低い車両用の暖
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
流路の途中に配置したバルブケーシング及び該バルブケ
ーシング内で回動する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、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両端面に近づく
に従って広がる両テーパ内周面を設け、バルブ開閉時に
該テーパ内周面と前記弁体の外周面とで形成される排気
ガス用通路面積の変化率を増大可能としたことを特徴と
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は本発明の実施
の形態に係る暖気装置の要部を示す一部破断側面図、図
２は図１の暖気バルブの側断面図である。この車両用の
暖気装置は、暖気バルブ１Ａと、弁軸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、暖気バルブ１Ａのバルブケーシング１
８に弁軸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Ｇ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、暖気バルブ１Ａは、両端面２
０ａ，２０ａに近づくに従って広がる両テーパ内周面１
８ａ，１８ｂをバルブケーシング１８に設け、バルブ開
閉時にテーパ内周面１８ａと弁体３の外周面とで形成さ
れる排気ガスＧ用の通路面積の変化率を増大可能とされ
ている。

【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がそのハウジング３０の一部
と一体のブラケット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、弁軸２に固定され、該弁
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】バルブケーシング１８は、中心の筒体１９
と、両端のフランジ２０，２０と、該両フランジ２０，
２０間の複数の小径筒部２１とを一体に有し、筒体１９
の内周が両端面２０ａに近づくに従って広がる両テーパ
内周面１８ａ，１８ｂとされ、両端面２０ａ，２０ａ間
の中央に最小内径部１８ｃがあり、この最小内径部１８
ｃの両側に両テーパ内周面１８ａ，１８ｂが対称的に形
成されており、中心線Ｃから偏心寸法ｅだけずれた位置
で弁軸２を回動自在に支持している。また、バルブケー
シング１８は、弁体３を組み込むためのＵ字形の組込み
溝２２が一方の端面２０ａから弁軸２を支持している部
分までの間に連続して形成されている。

【００１３】そして、バルブケーシング１８は、図３に
示すように、真直二点鎖線Ｌを含む円筒面とテーパ内周
面１８ａによる円錐面との間に空間Ｓがあるため、弁体
３が全閉から開方向へ回動する開弁時に該テーパ内周面
１８ａと該弁体３の外周面とで形成される排気ガス用通
路面積を急激に増加させ、逆に開から閉に移行する時に
テーパ内周面１８ａと弁体３の外周面とで形成される排
気ガス用通路面積を急激に減少させる。

【００１４】ブラケット２３は、バルブケーシング１８
の図示しない結合部に対向する結合基板部２７と、該結
合基板部２７に対し交差する方向に沿った横板部２８と
を一体に有し、アクチュエータ２４のハウジング３０の
第２のシェル３２と一体成形されている。また、ブラケ
ット２３は、内部の仕切板部２５と、この仕切板部２５
から延設したガイド２６とを有し、結合基板部２７の所
定位置にストッパ３７が突設され、所定箇所にストッパ
ボルト３８が螺着されている。そして、ブラケット２３
は、結合基板部２７をバルブケーシング１８の図示しな
い結合部に複数のボルト３６をもって締結し取付けられ
ている。

【００１５】アクチュエータ２４は、ハウジング３０内
のダイアフラム４１と、これを挟む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４１に出力ロッド５が連結されて
おり、負圧給排管４６及び図示しない管路の途中の切換
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。

【００１６】ハウジング３０は、第１のシェル３１、及
びブラケット２３と一体成形された第２のシェル３２を
組み合わせてなり、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１のシェル３１とダイアフラム４１とによって内部に
負圧室４０を形成し、第２のシェル３２と仕切板部２５
とによって大気圧室４５を形成している。

【００１７】また、ハウジング３０は、第１のシェル３
１の端面に取付けてある負圧給排管４６に図示しない管
路が接続され、両シェル３１，３２の相互対向面でダイ
アフラム４１の外周縁４１ａを挟持している。第２のシ
ェル３２の最下部分には排水管４７が下向きに突設され
ている。

【００１８】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まれ、
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５
ｂ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んでおり、リターンスプリ
ング４４によって負圧室４０を拡張する方向に付勢され
ている。

【００１９】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。

【００２０】出力ロッド５は、ダイアフラムプレート４
２及びリテーナ４３を介してダイアフラム４１に連結さ
れており、ハウジング３０外へ突出した先端部がピン５
４をもってレバー７にピン接合されており、レバー７の
端部７ａがストッパ３７に当たることによって開弁時の
動きが規制され、該端部７ａがブラケット２３に取付け
られたストッパボルト３８に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、負圧給排管４６
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、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。

【００２２】排気ガスＧを一部逃がすリリーフの際に、
弁軸２の中心をバルブケーシング１８の口径中心線Ｃに
対し偏心させ、排圧に比例する軸トルクを発生させるよ
うになっており、負圧室４０の負圧力による引込み力と
釣り合わせ、該引込み力が負圧室４０と大気圧室４５と
の差圧、及びリターンスプリング４４のセット付勢力に
依存するので、大気圧室４５の大気圧が変化すれば、引
込み力も変化し、それに見合うリリーフ圧も変化するこ
とになる。

【００２３】暖気解除時には、暖気スイッチをオフにす
ると、負圧給排管４６を通じて負圧排出が行われ、レバ
ー１の端部７ａがストッパ３７に当たり、開弁状態で出
力ロッド５が止まる。

【００２４】本発明の上記実施の形態に係る暖気装置で
は、バルブケーシング１８の両端面２０ａ，２０ａに近
づくに従って広がる両テーパ内周面１８ａ，１８ｂを設
け、弁体３が全閉から開へ作動する時、テーパ内周面１
８ａがないものに比較して、テーパ内周面１８ａと弁体
３の外周面とで形成される排気ガス用通路面積が急激に
広がるので、排気圧の低下もそれに伴い急激に低下する
ことになる。アクチュエータ２４のストロークで見る
と、より少ないストロークでリリーフが完了することに
なるので、ダイアフラム４１の作動耐久性が向上すると
いう利点がある。

【００２５】また、この実施の形態に係る暖気装置は、
従来のオン・オフタイプのものと比較して、部品の簡単
な変更だけで実現できる。例えば、部品の工作方法の相
違点という見方をすれば、弁軸２はバルブケーシング１
８に対し位置が移動するだけであるし、リターンスプリ
ング４４は巻数や線径を変えるだけであるし、バルブケ
ーシング１８の内周面の形状は鋳造時の中子の形状が変
わるだけなので、コストアップになる要因が少ないとい
う利点がある。

【００２６】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。

【００２７】

【発明の効果】本発明は、両端面に近づくに従って広が
る両テーパ内周面をバルブケーシングに設け、バルブ開
閉時に該テーパ内周面と弁体の外周面とで形成される排
気ガス用通路面積の変化率を増大可能としたことによ
り、高地における走行フィーリングが良く、構造が簡単
になり、コストの低減を図ることができるという効果を
奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明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の暖気バルブの側断面図である。

【図３】図２の部分拡大図である。

【図４】従来の暖気装置の一例を示す断面図である。

【図５】図４の側面図である。

【図６】従来の暖気バルブを示す側断面図である。

【符号の説明】

１Ａ 暖気バルブ ２ 弁軸 ３ 弁体 ５ 出力ロッド １８ バルブケーシング １８ａ，１８ｂ テーパ内周面 １８ｃ 最小内径部 ２０ａ 端面 ２３ ブラケット ２４ アクチュエータ 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 ４５ 大気圧室 ４６ 負圧給排管 ４７ 排水管

Claims (1)

【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
   流路の途中に配置したバルブケーシング及び該バルブケ
   ーシング内で回動する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、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両端面に近づく
   に従って広がる両テーパ内周面を設け、前記弁体の開閉
   時に該テーパ内周面と該弁体の外周面とで形成される排
   気ガス用通路面積の変化率を増大可能としたことを特徴
   とする車両用の暖気装置。