(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ターボチャージャーに使用するためのチェックバルブであって、該チェックバルブが、
コンプレッサーから空気を受容する入口、オイル分離器から空気を受容する通路及び空気を排出する出口を有するエジェクターであって、前記通路が前記出口に流体的に接続されたエジェクターと、
外周縁を備える第１のスプール、第２のスプール、ノズル及び前記第１のスプール及び前記第２のスプール間に配置されたばねを有し、前記エジェクター内で可動な部分組立体と、
前記ばねが前記第１のスプール及び前記第２のスプールを、封止位置であって前記第１のスプールの前記外周縁が前記通路に隣接して静止すると共に前記通路を完全に遮断する封止位置へと付勢するときに定義される第１位置と、
空気が前記通路へと流れるのを可能とするように、前記第１のスプールの前記外周縁が前記通路から離れて配置されたときに定義され、更に前記部分組立体がばねを圧縮するために後方から前方へと動かされる位置で定義される第２位置であって、前記コンプレッサーから受ける圧力によって前記外周縁が動かされる第２位置と、を具備するチェックバルブ。
【請求項２】
前記エジェクターが、流体流れを制御するため、前記入口から前記出口へと向かう方向においてテーパ部を有する請求項１に記載のチェックバルブ。
【請求項３】
前記テーパ部の前記入口側の径が、前記テーパ部の前記出口側の径よりも大きい請求項２に記載のチェックバルブ。
【請求項４】
前記外周縁を有する前記スプールは、当該スプールの前記外周縁が前記通路よりも大きくなるような形状及び寸法の円筒形状である請求項１に記載のチェックバルブ。
【請求項５】
第２スプールが、第１スプールから離れて接続され且つ分離されており、前記第１スプール及び前記第２スプールが延在する円筒部によって分離された請求項１に記載のチェックバルブ。
【請求項６】
前記第２スプールが、前記入口側の平面及び前記出口側の平面を有する中実体である請求項５に記載のチェックバルブ。
【請求項７】
前記入口側の平面が、前記エジェクターの底板の平面から離間し且つ前記底板の前記平面と平行である請求項６に記載のチェックバルブ。
【請求項８】
流体の流れを容易にするため、前記スプールが、複数の横方向に延在する開口部を有し、該開口部が前記スプールを貫通する請求項１に記載のチェックバルブ。
【請求項９】
前記通路が、当該チェックバルブから略縦方向に離れて延在している延在する入口チューブである請求項１に記載のチェックバルブ。
【請求項１０】
前記延在する入口チューブが、受容部を有する請求項９に記載のチェックバルブ。
【請求項１１】
前記入口の径が、前記通路と比較して大きい請求項１に記載のチェックバルブ。
【請求項１２】
ターボチャージャーに使用するためのチェックバルブであって、該チェックバルブが、
ターボチャージャーエンジンと、
該ターボチャージャーエンジンのコンプレッサーから空気を受容する入口、オイル分離器から空気を受容する通路及び空気を排出する出口を有するターボチャージャーエジェクターと、
外周縁を備える第１のスプール、第２のスプール、前記第１のスプールより小さな径を有するノズル本体及び該ノズル本体の外側の周りで前記第１のスプール及び前記第２のスプール間に配置されたばねを有し、前記ターボチャージャーエジェクター内で可動な部分組立体と、
前記スプールの前記外周縁が前記通路に隣接して静止すると共に前記通路を完全に遮断するときに定義され、更に前記ばねが前記第１のスプール及び前記第２のスプールを付勢するときに定義される第１位置と、
前記スプールの前記外周縁が前記通路から離れて配置されたときに定義され、更に前記部分組立体がばねを圧縮するために後方から前方へと動かされる位置で定義される第２位置であって、前記コンプレッサーから受ける圧力によって前記外周縁が動かされる第２位置と、を具備するチェックバルブ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、概してチェックバルブに関し、更に詳細には、特に、ターボチャージャーエンジンシステムに設けられたブローバイガス還流装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＰＣＶシステムは技術的によく知られており、ターボチャージャーエンジンにおいてよく使用されている。ＰＣＶシステムは、ブローバイ流れの通気のため、及び、オイル分離器における液滴取り込みのため、ＰＣＶシステムのオイル分離器から空気を吸引するために使用されるエジェクターを概して有する。ターボチャージャーエンジンのブーストされた状態におけるＰＣＶガスの付加的吸引のため、エジェクターは圧力損失を生じる。概して、エジェクターは、第１入口と、第２入口と、１つの出口と、を有する。第１入口は、ＰＣＶシステムのコンプレッサーから空気を吸引する。第２入口は、ＰＣＶシステムのオイル分離器から空気を吸引する。エジェクターから放出された空気は、吸入マニホールドへと放出される。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、システムのターボチャージャーが停止しているとき、新鮮な空気が、ブローバイの通気を防いでいるオイル分離器の入口から混入し得る。その望ましくない空気は、ターボチャージャーエンジンにおける通気及びオイルの再循環のため、ＰＣＶシステムの効率を下げる。従って、望ましくない新鮮な空気の流れを防ぐエジェクターが、技術的に必要とされている。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明は、ターボチャージャーエンジンにおいて使用するためのチェックバルブを有し、そのチェックバルブは、コンプレッサーから空気を受容する第１入口を有するエジェクターと、オイル分離器から空気を受容する第２入口と、マニホールドへと空気を吐出する出口とを有する。更に、チェックバルブは、円筒形状の外周縁を備えるスプール、ノズル及びばねを有するエジェクター内で可動な部分組立体を有し、スプールの外周縁の寸法は、第１入口より大きくてもよく、それによって第１入口を遮断する。第１位置は、スプールの外周縁が第１入口に隣接して静止するときに定義されると共に第１入口を完全に遮断するため、新鮮な空気は通気を遮断するためのオイル分離器へと混入しない。更に第２位置は、スプールの外周縁が、第１入口から離れて配置され、オイル分離器を通り、第１入口を通るＰＣＶガスの吸引を可能とするときに定義される。エジェクター内に含まれた部分組立体は、ばねによってエジェクターに接続されており、ばねは、停止しているときに部分組立体を静止位置へと戻すため作用可能である。更に、チェックバルブ組立体は、ばねに接続された底板を有しており、底板は、チェックバルブ組立体を車両に堅く固定するため車両に取付けられている。流体の流れを容易にするため、スプールが更に複数の水平に延在する開口部を有し、スプールを貫通する開口部は、流体が開口部を通して流れることを可能とする。
【図面の簡単な説明】
【０００５】
【図１】ＰＣＶシステム内に示されたエジェクターの外観図である。
【図２】封止位置におけるエジェクターの断面図である。
【図３】開放位置において示されたエジェクターの断面図である。
【図４】図２に示された線４−４に沿った断面図である。
【図５】図３に示された線５−５に沿った断面図である。
【図６】チェックバルブ組立体の分解斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【０００６】
本発明の目的は、エンジンターボチャージャー駆動中の空気抽出のための、機能が結合されたチェックバルブを提供すると共に、ターボチャージャーが停止しているときにチェックバルブが封止された通路を有することを可能とすることにある。本発明は、ターボチャージャーが停止しているときに第１入口通路を封止する、エジェクターの構造を有したチェックバルブを提供する。オイル分離器への第１入口の封止は、オイル分離器が、望ましくない新鮮な空気を得ることなく適切に機能することを可能とする。バルブは、ノズルと、ＰＣＶシステムのオイル分離器への第１入口の開放及び封止を制御するための可動なスプールと、を有する。更にバルブは、スプールを静止位置へと戻すためのばねを有する。
【０００７】
図は、ＰＣＶシステム１２内に実装されたチェックバルブ（又はエジェクター）１０及び部分組立体１１を示す。概して、チェックバルブ１０は、管路１４と、コンプレッサーから空気を受容する管路１４の第１開口部１６と、を通して圧縮された空気を受容する。空気は、チェックバルブ１０を通って流れ続ける。空気は、オイル分離器から入口２４を通り、入口２４の第１端部２２を通って流れる。更に、空気は、バルブ１０を第２入口へと通過し、マニホールド３２の第１開口部へと流れる。バルブ１０は、ブラケット１９によって、あるいは複数のねじ又は他のボルトによって車両システム３０へと取付けられる。更に、ブラケット１９は、バルブ１０をより良く車両システム３０へと固定するための隣接するブラケット１７を有する。ＰＣＶシステム１２及び関連する車両システム３０は、ターボチャージャーエンジンを駆動するため、協働する。
【０００８】
図２及び図３は、封止位置（図２）及び開放位置（図３）にあるチェックバルブ１０を示す。図２に示されるように、封止位置は、緩められた位置にある。空気の流れの方向において示されるように、バルブ１０は、空気をコンプレッサーからバルブ１０へと流す通路５３を備える第１入口５２を示す。第１入口５２は、（通路５３を通して）空気を通過させる延在する円筒状の部材５４を有する。底板１８は、延在するチューブ５４に接続され且つ隣接するように設けられている。
【０００９】
底板１８に隣接するのは、設けられたストッパー８６及び外部ケーシング８０である。スプール７８は、図２に示された静止位置にあるとき、ストッパー８６に隣接して静止している。スプール７８は、静止位置にあるとき、ストッパー８６の平面８７に直接当接する。更に、ばね５０は、ストッパー（又は第２のスプール）７８が、図２に示されたその静止位置に戻ることを可能とする。ばね５０は、第２のスプール７８に対しその静止位置へと力を加えるため、第２のスプール７８の力がかかる位置にある。スプール７８は中実体であると共に略円筒形状である。更にスプール７８は、底板１８との関係において平行な平面７９を有する。更に、バルブ１０は、ノズル７３及び延在された円筒状のノズル本体７７を有する。空気は、ノズル本体７７の通路７５を通って開口部７２を有するノズル７３へと流れる。ノズル７３は、通路７５を通過する際に圧力を変化させるために圧縮された空気を提供するテーパー状である。
【００１０】
スプール７４は、ノズル本体７７に設けられている。スプール７４は、底板１８において第１スプール７８に対して略平行な２つの平面を有する略円筒形状である。スプール７４は、第１通路２３内に、又は、第１通路２３外へと空気が流れるのを積極的に防ぐ。第１通路２３は、空気がオイル分離器２７へと流れることを可能とする。通路２３は、オイル分離器２７への様々な管路２６との接続を可能とする構造２５を備える第１端部２５を有する、延在する円筒状の通路２４を含む。
【００１１】
図２に示されるように、スプール（第１のスプールとも呼ぶ）７４は、全体としてオイル分離器２７への通路２３を遮断している。図２に示されるような静止位置は、ターボチャージャーが停止し、空気がオイル分離器２７から受け入れられないときの位置である。スプール７４による通路２３の遮断は、いかなる新鮮な空気もオイル分離器２７に流入させないことによってターボチャージャーシステムの効率を向上させる。静止位置にある間、コンプレッサー３６から入口５２を通って最小限の空気が流入する。
【００１２】
スプール７８における且つそれによるスプール７４における皆無かそれに近い圧力は、ばね５０が静止したままであることを可能とすると共に、スプール７４によって通路２３を完全に遮断することを可能とする。更に、バルブ１０はメインバルブ本体２８を有する。メインバルブ本体２８は、バルブ１０を通過する空気の圧力変化を可能とするため、様々な点において略テーパー状である。本体２８ａは、本体２８ｃより大きな本体２８ｂより大きい。本体２８のテーパー部は、直角２１において示されるように急なものか、又は、径変化点７２において示されるように徐々に変化し且つテーパー状のものである。本体２８は、点７２において、マニホールドへと圧縮された空気を吐出する通路１２６に対しテーパー状となっている。通路１２６は、出口１２０を備える円筒状の通路本体１２４を有する。出口１２０は、マニホールド３２の第１端部３８との適した接続を可能とする構造１２２を有する。更にマニホールド３２は、車両サブシステム３４へと次いで吐出する。
【００１３】
図３に示されたバルブ１０は、開放位置におけるバルブ１０を示す。入口５２を通ると共に通路５３を通って移動する圧縮された空気は、第１スプール７８に力を加えることによってばね５０に力を加えてノズル７３を前方方向へと移動させ、それによってスプール７４を通路２３から移動させる。次いでオイル分離器２７からの空気は、通路２３を通って通路１２６を通り、マニホールド３２へと流れることが可能とされる。図３に示されたスプール７４の開放位置は、ターボチャージャーが駆動しているときの位置である。空気は、マニホールド３２とオイル分離器２７との間の通路２３から通過可能であり、且つ、マニホールド３２とオイル分離器２７との間の通路２３を通して通過可能である。
【００１４】
ターボチャージャーが停止しているとき、ばね５０は、静止し、スプール７８ひいてはスプール７４に、図２に示される静止位置へと力を加えることを可能とされる。スプールは、それによって通路２３を遮断することにより、いかなる新鮮な空気もオイル分離器２７に流入させない。ばね５０のばね定数は、駆動状態の間のコンプレッサー３６の範囲のため計算される。
【００１５】
図４及び図５に示された図は、封止位置（図４）及び開放位置（図５）にある、通路２３の断面図を示す。図４に図示された封止位置によって示されるように、スプール７４は、遮断された通路２３を維持しつつもスプール７４を通る増加された通気を可能とするため、複数の開口部９０を有する。開口部９０は、水平方向においてスプール７４の全長を貫通しており、スプール７４を通る実質的な空気の流れを可能とするのに十分に大きい。
【００１６】
図５に示されるように、ノズル本体７７の通路７５は、完全に遮断が解除されており、空気が通路２３へと通過するのを可能としている。開放位置の間、空気は通路２３を下流へと流れることができ、又は、通路２３を上流へと流れることができる。図５に示されるように、開放位置は、ターボチャージャーシステムが、駆動位置にあるときに使用される位置である。
【００１７】
図６に示されるようなバルブ１０の分解斜視図は、ＰＣＶシステム１２内のバルブにとって本質的な部分の全体が示される。バルブ１０は、側部平面１０２及び上部平面１１０を備える底板１８を有して示されている。全体のバルブの最大部本体２０は、最小本体１２４に接続された中間本体２８に更に接続されて示されている。最大本体２０は、遷移点２１によって中間本体２８と接続されている。更に、中間本体２８は、テーパー部７２によって最小本体１２４に接続されている。更に、バルブ１０は、通路２３を含む外部に延在する円筒状の部材２４を有する。
【００１８】
更に、部材２４は、適した管路が部材２４へと接続されることを可能とする接続構造２５を有する。最小本体１２４は、通路又は出口１２０を有する。更に最小本体１２４は、適した管路の接続を可能とする構造１２２を有する。ノズル７３は、線１１０によって示されるようにメインバルブ本体２８内に配置される。更にノズル７３は、開口部７２を有する。ノズル本体７７は、第１面９２と、複数の開口部９０を含む平面９１と、を備えるスプール７４を有して設けられた。第１スプール７４及び第２スプール７８は、ノズル本体７７によって分離されている。スプール７８は、第１平面８８と外部面８９とを有する。ストッパー８６は、底板１８に接続されて設けられている。ばね５０は、スプール７８とストッパー８６とを分離する。車両システムに対し完全に組立てられたとき、底板１８は、バルブシステムを固定するためのボルト８１を受容するように構成された開口部８３を有する。第１入口５２は、接続構造５３を備えた延在する本体５４を有する。
【００１９】
前述の課題を解決するための手段及び発明を実施するための形態において少なくとも１つの例示的実施形態が説明されてきたが、当然のことながら、これには非常に多くの変形例が存在する。更に当然のことながら、一又は複数の例示的実施形態は例示にすぎず、多少なりとも、範囲、適用範囲、又は、構成を限定するものではない。むしろ、前述の課題を解決するための手段及び発明を実施するための形態は、例示的実施形態を実行するのに好都合なロードマップを当業者に提供するものであり、当然のことながら、例示的実施形態に記載された機能及び要素の構成において、添付の特許請求の範囲に説明された範囲及びその法的均等物から逸脱することのない、様々な変形例であってもよい。
【符号の説明】
【００２０】
１０    バルブ
１２    ＰＣＶシステム
１４    管路
１６    第１開口部
１７    ブラケット
１８    底板
１９    ブラケット
２０    最大本体
２１    直角
２２    第１端部
２３    第１通路
２４    延在する円筒状の通路
２５    接続構造
２６    管路
２７    オイル分離器、径変化点
２８    メインバルブ本体
２８ａ    本体
２８ｂ    本体
２８ｃ    本体
３０    車両システム
３２    マニホールド
３４    車両サブシステム
３６    コンプレッサー、第２入口
３８    第１端部
５０    ばね
５２    第１入口
５３    通路
５４    延在するチューブ
７２    開口部
７３    ノズル
７４    スプール
７５    通路
７７    ノズル本体
７８    第１スプール
７９    平面
８０    外部ケーシング
８１    ボルト
８３    開口部
８６    ストッパー
８７    平面
８８    底板
８９    外部面
９０    開口部
９１    平面
９２    第１平面
１０２    側部平面
１２０    出口
１２２    構造
１２４    最小本体
１２６    通路
【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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【図６】
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