説明

リードバルブ

【課題】リードがベースと当たる際の衝撃を和らげることで、リードに繰り返し発生し得る衝撃荷重によるリードの折損を抑制する。
【解決手段】気体が流通する流路に配設され前記気体が通過可能な弁孔31を有するベース32と、板状に形成されると共に一端側がベース32に固定され他端側がベース32の受座面34と離間当接して弁孔31を開閉するリード33とを備えたリードバルブ30において、ベース32の受座面34に、リード33がベース32と当たる際の衝撃を和らげるための気体溜り凹部41を設ける。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、気体が流通する流路に配設され前記気体の逆流を防止するリードバルブに関する。
【背景技術】
【0002】
エンジン(内燃機関)においてNOx(窒素酸化物)を低減させるためにEGR(排気ガス再循環)が用いられるが、特に過給エンジンにおける高負荷時のEGR量を上げるため、リードバルブ(逆止弁)が用いられる。
【0003】
図4に過給エンジンの一例を示す。
【0004】
図4に示すように、過給エンジン1は、エンジン本体(例えば、ディーゼルエンジン)2と、エンジン本体2に装着されたターボ(ターボチャージャ)3と、エンジン本体2の吸気ポートに接続された吸気マニフォルド4と、吸気マニフォルド4に接続された吸気ダクト5と、吸気ダクト5に配設されエンジン本体2に供給する吸気を加圧するターボ3のコンプレッサ6と、コンプレッサ6よりも吸気下流側の吸気ダクト5に配設され吸気を冷却するインタークーラ7と、インタークーラ7よりも吸気下流側の吸気ダクト5に配設されたスロットルバルブ8と、エンジン本体2の排気ポートに接続された排気マニフォルド9と、排気マニフォルド9に接続された排気ダクト10と、排気ダクト10に配設されコンプレッサ6を駆動するターボ3のタービン11と、タービン11よりも排気ガス下流側の排気ダクト10に配設された後処理装置12と、排気マニフォルド9内の排気ガスの一部をEGRガスとして吸気マニフォルド4に戻すべく排気マニフォルド9と吸気マニフォルド4とを連通するEGRダクト13と、EGRダクト13に配設され排気ガスを冷却するEGRクーラ14と、EGRクーラ14よりもEGRガス下流側のEGRダクト13に配設されEGR量を調整すべく流路面積を変更するEGRバルブ15とを備える。
【0005】
図4に示す過給エンジン1において、高負荷時は吸気マニフォルド4内の平均圧力が排気マニフォルド9内の平均圧力よりも高くなり、EGRバルブ15を開いてもEGRがかからない。しかし、吸気マニフォルド内圧(吸気マニフォルド4内の圧力)も排気マニフォルド内圧(排気マニフォルド9内の圧力)も変動(脈動)しているので、平均圧力で「吸気マニフォルド内圧>排気マニフォルド内圧」であっても、時系列でみれば「吸気マニフォルド内圧<排気マニフォルド内圧」となっている期間がある。そこで、リードバルブ(逆止弁)16をEGRダクト13に配設すると、「吸気マニフォルド内圧>排気マニフォルド内圧」となる期間は、リードバルブ16が自ずと閉じ、吸気が吸気マニフォルド4から排気マニフォルド9へEGRダクト13を逆流しない。他方、「吸気マニフォルド内圧<排気マニフォルド内圧」となる期間は、リードバルブ16が自ずと開き、排気ガスが排気マニフォルド9から吸気マニフォルド4へEGRダクト13を流れる。
【0006】
リードバルブ16自体は図5のようになっている。
【0007】
図5に示すように、リードバルブ16は、EGRダクト13に配設され、排気ガスが通過可能な弁孔17を有するベース18と、板状に形成されると共に一端側がベース18に固定され、弁孔17を開閉するリード(リードペダル)19と、板状に形成されると共にリード19に重ねられた状態で一端側がベース18に固定され、リード19の最大開度を規定するストッパ20とを備える。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0008】
【特許文献1】特開2004−19530号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0009】
ところで、リードバルブ16が閉じる際に、リード19がベース18と衝撃的に当たるため、リード19に衝撃荷重が発生する場合がある。この衝撃荷重はリードバルブ16が閉じる度に繰り返し発生し得るので、この繰り返し発生し得る衝撃荷重によってリード19の折損を生じる虞がある。
【0010】
そこで、本発明の目的は、リードがベースと当たる際の衝撃を和らげることで、リードに繰り返し発生し得る衝撃荷重によるリードの折損を抑制することにある。
【課題を解決するための手段】
【0011】
上記目的を達成する為に、本発明は、気体が流通する流路に配設され前記気体が通過可能な弁孔を有するベースと、板状に形成されると共に一端側が前記ベースに固定され他端側が前記ベースの受座面と離間当接して前記弁孔を開閉するリードとを備えたリードバルブにおいて、前記ベースの受座面に、前記リードが前記ベースと当たる際の衝撃を和らげるための気体溜り凹部を設けたものである。
【0012】
前記気体溜り凹部が、前記弁孔の周縁に沿って複数設けられても良い。
【0013】
前記気体溜り凹部が、前記弁孔の周縁に沿って延びる長方形溝からなっても良く、円形凹部からなっても良い。
【発明の効果】
【0014】
本発明によれば、リードがベースと当たる際の衝撃を和らげることで、リードに繰り返し発生し得る衝撃荷重によるリードの折損を抑制することが出来るという優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【0015】
【図1】本発明の一実施形態に係るリードバルブの側断面図であり、上半分は閉弁時を示し、下半分は開弁時を示す。
【図2】(a)は図1のA矢視図であり、(b)は(a)のB矢視断面図である。
【図3】(a)は変形例に係るリードバルブの平面図であり、(b)は(a)のC矢視断面図である。
【図4】リードバルブが用いられる過給エンジンの概略図である。
【図5】従来例に係るリードバルブの側断面図であり、上半分は閉弁時を示し、下半分は開弁時を示す。
【発明を実施するための形態】
【0016】
以下、本発明の好適な実施形態を添付図面に基づいて詳述する。
【0017】
本実施形態に係るリードバルブ(逆止弁)30は、例えば、図4に示す過給エンジン1において使用されるものであり、図5に示す従来例に係るリードバルブ16に代えてEGRダクト13(図示例では、EGRダクト13と吸気マニフォルド4との接続部分)に配設される。
【0018】
係るリードバルブ30は、排気マニフォルド9から吸気マニフォルド4への順方向への流れを許容し、吸気マニフォルド4から排気マニフォルド9への逆方向の流れを阻止するようにEGRダクト13に配設される。
【0019】
図1及び図2に示すように、本実施形態に係るリードバルブ30は、気体(エンジン本体2からの排気ガス)が流通する流路を為すEGRダクト13に配設され、排気ガスが通過可能な弁孔31を有するベース32と、板状に形成されると共に一端側(基端側)がベース32に固定され他端側(自由端側)がベース32の受座面34に離間当接して、弁孔31を開閉するリード(リードペダル)33と、板状に形成されると共にリード33に重ねられた状態で一端側(基端側)がベース32に固定され、リード33の最大開度を規定するストッパ35とを備える。
【0020】
ベース32は、例えばアルミニウムにて形成されている。ベース32は、EGRダクト13に取り付けられるフランジ部36と、フランジ部36から吸気マニフォルド4側(EGRダクト13の下流側)に突出する突出部37とから構成されている。フランジ部36には、排気ガスを流通させるための開口38が形成されている。突出部37は、側面視で三角形状に形成されており、弁孔31が形成される傾斜壁部39と、傾斜壁部39とフランジ部36との間を接続する側壁部40とを有する。各傾斜壁部39には、複数(本実施形態では、二つ)の弁孔31がベース32の幅方向に併設されており、各弁孔31に対してリード33及びストッパ35が各々設けられる(図2(a)参照)。
【0021】
本実施形態では、ベース32の受座面34(閉弁時にリード33が当接する面)に、クッション用の気体溜り凹部(空気溜り凹部)41を設けている。本実施形態の気体溜り凹部41は、弁孔31の周縁に沿って複数設けられている(図2(a)参照)。特に本実施形態では、気体溜り凹部41は、リード33の自由端側の受座面34と、弁孔31の両側の受座面34とに各々設けられている(図2(a)参照)。また、本実施形態の気体溜り凹部41は、弁孔31の周縁に沿って延びる長方形溝からなる(図2(a)参照)。
【0022】
リード33は、例えばステンレス或いはカーボンにて形成された可撓性を有する長方形状の薄板からなる。リード33は、ボルト42によってベース32に固定されている。
【0023】
ストッパ35は、例えばアルミニウムにて形成された長方形状の薄板からなる。ストッパ35は、ストッパ35の変形を抑制するために板厚がリード33よりも厚く形成されている。ストッパ35は、リード33に重ねられた状態でボルト42によってベース32に固定されている。本実施形態では、ストッパ35は、両端間の中間部をベース32に近接させるように湾曲されている。
【0024】
次に、本実施形態の作用を説明する。
【0025】
「吸気マニフォルド内圧>排気マニフォルド内圧」となっている期間においては、図1の上半分に示すように、吸気マニフォルド内圧によりリード33がベース32の受座面34に当接されて、リードバルブ30が閉じるようになっている(閉弁)。他方、「吸気マニフォルド内圧<排気マニフォルド内圧」となっている期間においては、図1の下半分に示すように、排気マニフォルド内圧によりリード33がベース32の受座面34から離間されて、リードバルブ30が開くようになっている(開弁)。
【0026】
本実施形態では、ベース32の受座面34にクッション用の気体溜り凹部41を設けているので、リード33がベース32の受座面34に当たる瞬間に、空気或いは排気ガスがリード33に押され気体溜り凹部41に侵入する。空気或いは排気ガスが気体溜り凹部41に一旦侵入すると、リード33とベース32との間が狭いため、空気或いは排気ガスは気体溜り凹部41からすぐには出てこない。このため、気体溜り凹部41内で圧縮される空気或いは排気ガスがクッションの役割を果たし、リード33がベース32と当たる際の衝撃を和らげることで、リード33がベース32と衝撃的に当たることを抑制することが出来る。よって、リード33に繰り返し発生し得る衝撃荷重によるリード33の折損を抑制することが出来る。
【0027】
また、本実施形態によれば、リード33がベース32と衝撃的に当たることを抑制することが出来るため、リード33のリフト量を高く(最大開度を大きく)しても閉弁時にリード33が衝撃で欠損することがない。よって、リード33のリフト量を高く出来、リードバルブ30の通気抵抗を下げられる。よって、図4に示す過給エンジン1において、本実施形態に係るリードバルブ30を図5に示す従来例に係るリードバルブ16に代えて用いることで、EGR量を増やすことが出来る。
【0028】
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態には限定されず他の様々な実施形態を採ることが可能である。
【0029】
例えば、上記実施形態ではリードバルブ30を過給エンジン1において用いるとしたが、これには限定はされない。
【0030】
また、上記実施形態では気体溜り凹部41が長方形溝からなるとしたが、これには限定はされず、例えば、気体溜り凹部41が図3に示すような円形凹部からなっても良い。
【符号の説明】
【0031】
30 リードバルブ(逆止弁)
31 弁孔
32 ベース
33 リード(リードペダル)
34 受座面
41 気体溜り凹部

【特許請求の範囲】
【請求項1】
気体が流通する流路に配設され前記気体が通過可能な弁孔を有するベースと、板状に形成されると共に一端側が前記ベースに固定され他端側が前記ベースの受座面と離間当接して前記弁孔を開閉するリードとを備えたリードバルブにおいて、
前記ベースの受座面に、前記リードが前記ベースと当たる際の衝撃を和らげるための気体溜り凹部を設けた
ことを特徴とするリードバルブ。
【請求項2】
前記気体溜り凹部が、前記弁孔の周縁に沿って複数設けられる
請求項1に記載のリードバルブ。
【請求項3】
前記気体溜り凹部が、前記弁孔の周縁に沿って延びる長方形溝からなる
請求項1又は2に記載のリードバルブ。
【請求項4】
前記気体溜り凹部が、円形凹部からなる
請求項1又は2に記載のリードバルブ。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【公開番号】特開2012−77819(P2012−77819A)
【公開日】平成24年4月19日(2012.4.19)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2010−222328(P2010−222328)
【出願日】平成22年9月30日(2010.9.30)
【出願人】(000000170)いすゞ自動車株式会社 (1,721)
【Fターム(参考)】