(57)【要約】【課題】  リードバルブ７の目詰まりを防止して、電磁弁１側への排気ガスの吹き返しを阻止する逆止弁６としての機能の低下を回避することを課題とする。【解決手段】  逆止弁６のケースアウトレット９の内部に、エンジン排気管から２次空気流路１６、１７内に吹き返す排気ガス流を淀ませる袋穴状空間１９を設け、この袋穴状空間１９の開口部５４を、エンジン排気管から２次空気流路１６、１７内に流入する排気ガスの流入方向に対向する屈曲部５１の流路壁面５２で開口させ、且つ逆止弁６のリードバルブ７の開閉動作範囲よりも排気ガスの流入方向の上流側に設けるようにしている。これによって、袋穴状空間１９内に流入した排気ガス流は、気密プラグ５３の手前の袋穴状空間１９内で淀み、デポジットが袋穴状空間１９内で堆積または蓄積し易くなり、逆止弁６のリードバルブ７にデポジットが付着し難くなる。【選択図】  図２
2006057552.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の燃焼室または排気管に連通する空気流路を形成する管状体と、
この管状体内に開閉自在に収容された弁体と
を備えた空気制御弁において、
前記管状体は、前記内燃機関の燃焼室または排気管から前記空気流路内に流入するガスの流れ方向を、前記弁体側と異なる方向に屈曲させる屈曲部を有し、
前記屈曲部は、前記弁体の開閉動作範囲よりもガスの流入方向の上流側に設けられていることを特徴とする空気制御弁。
【請求項２】
請求項１に記載の空気制御弁において、
前記屈曲部は、前記内燃機関の燃焼室または排気管から前記空気流路内に流入するガスの流入方向に対向する流路壁面を有し、
前記屈曲部の流路壁面近傍には、前記内燃機関の燃焼室または排気管から前記空気流路内に流入するガス流を淀ませる淀み空間が設けられていることを特徴とする空気制御弁。
【請求項３】
内燃機関の燃焼室または排気管に連通する空気流路を形成する管状体と、
この管状体内に開閉自在に収容された弁体と
を備えた空気制御弁において、
前記管状体は、内部に前記内燃機関の燃焼室または排気管から前記空気流路内に流入するガス流を淀ませる淀み空間を有し、
前記淀み空間は、一端に前記内燃機関の燃焼室または排気管から前記空気流路内に流入するガスの流入方向に対向するように開口した開口部を有し、
前記淀み空間の開口部は、前記弁体の開閉動作範囲よりもガスの流入方向の上流側に設けられていることを特徴とする空気制御弁。
【請求項４】
請求項３に記載の空気制御弁において、
前記管状体は、前記内燃機関の燃焼室または排気管から前記空気流路内に流入するガスの流れ方向を、前記弁体側と異なる方向に屈曲させる屈曲部を有し、
前記屈曲部は、前記内燃機関の燃焼室または排気管から前記空気流路内に流入するガスの流入方向に対向する流路壁面を有し、
前記淀み空間の開口部は、前記屈曲部の流路壁面にて開口していることを特徴とする空気制御弁。
【請求項５】
請求項３または請求項４に記載の空気制御弁において、
前記淀み空間の開口部は、前記淀み空間の奥側よりも開口面積が小さいことを特徴とする空気制御弁。
【請求項６】
請求項３ないし請求項５のうちのいずれか１つに記載の空気制御弁において、
前記淀み空間の開口部には、一旦前記淀み空間内に流入したガスが前記淀み空間から前記弁体側に流出し難くするための異物返し部が設けられていることを特徴とする空気制御弁。
【請求項７】
請求項６に記載の空気制御弁において、
前記異物返し部は、前記淀み空間の開口部の前記弁体側に設けられていることを特徴とする空気制御弁。
【請求項８】
内燃機関の燃焼室または排気管に連通する空気流路を形成する管状体と、
この管状体内に開閉自在に収容された弁体と
を備えた空気制御弁において、
前記管状体は、前記内燃機関の燃焼室または排気管から前記空気流路内に流入して前記弁体側に向かうガスの流れを妨げる干渉壁を有し、
前記干渉壁は、前記弁体の開閉動作範囲よりもガスの流入方向の上流側に設けられていることを特徴とする空気制御弁。
【請求項９】
請求項８に記載の空気制御弁において、
前記干渉壁は、前記内燃機関の燃焼室または排気管から前記空気流路内に流入するガスの流入方向に対向する壁面を有し、
前記干渉壁の壁面近傍には、前記内燃機関の燃焼室または排気管から前記空気流路内に流入するガス流を淀ませる淀み空間が設けられていることを特徴とする空気制御弁。
【請求項１０】
請求項９に記載の空気制御弁において、
前記管状体は、前記内燃機関の燃焼室より流出した排気ガスが流れる排気管に接続する空気流路管であって、
前記空気流路は、エアポンプより圧送供給される２次空気を、前記内燃機関の排気系に導入するための２次空気流路であって、
前記干渉壁の、前記２次空気流路を形成する流路壁面、あるいは前記空気流路管の、前記２次空気流路を形成する流路壁面には、前記エアポンプから前記２次空気流路内に流入して前記排気管側に向かう２次空気の流れを整流することが可能な傾斜角度が付けられていることを特徴とする空気制御弁。
【請求項１１】
請求項１ないし請求項１０のうちのいずれか１つに記載の空気制御弁において、
前記管状体は、前記内燃機関の燃焼室より流出した排気ガスが流れる排気管に接続する空気流路管であって、
前記空気流路は、エアポンプより圧送供給される２次空気を、前記内燃機関の排気系に導入するための２次空気流路であって、
前記弁体は、前記２次空気流路を開閉するバルブであることを特徴とする空気制御弁。
【請求項１２】
請求項１１に記載の空気制御弁において、
前記管状体は、前記バルブの開閉動作範囲よりも前記排気管側に、前記排気管内を流れる排気ガスが前記バルブ側に逆流することを防止する逆止弁を内蔵するケースアウトレットを有し、
前記ケースアウトレットには、前記内燃機関の排気管から前記空気流路内に流入する排気ガス流を淀ませる淀み空間が設けられていることを特徴とする空気制御弁。
【請求項１３】
請求項１２に記載の空気制御弁において、
前記逆止弁は、内部を２次空気が通過する空気通過口を形成する金属プレート、前記空気通過口を開閉するリードバルブ、およびこのリードバルブの開き具合を規制するリードストッパを有し、
前記淀み空間は、前記リードストッパよりも排気ガスの流入方向の上流側に設けられていることを特徴とする空気制御弁。
【請求項１４】
請求項１ないし請求項９のうちのいずれか１つに記載の空気制御弁において、
前記管状体は、前記内燃機関の燃焼室より流出した排気ガスが流れる排気管に接続する空気流路管であって、
前記空気流路は、前記内燃機関の燃焼室より流出した排気ガスの一部を前記内燃機関の吸気管に導入するための排気ガス還流路であって、
前記弁体は、前記排気ガス還流路内を流れる排気ガス還流量を調整するバルブであることを特徴とする空気制御弁。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関の排気通路に連通する空気流路を開閉する弁体を備えた空気制御弁に関するもので、特にエアポンプより圧送供給される２次空気を、内燃機関の排気管に導入するための２次空気流路を開閉する電磁弁と、内燃機関の燃焼室または排気管より流出した排気ガスが電磁弁側に逆流することを防止する逆止弁とを備えた２次空気制御弁に係わる。
【背景技術】
【０００２】
［従来の技術］
従来より、エンジン始動時、内燃機関の燃焼室内より流出する排気ガスの温度が低い時に、エアポンプを作動させることにより発生する２次空気を、排気ガスを浄化する三元触媒コンバータに導いて三元触媒を活性化させるようにする２次空気供給装置が知られている。そして、エアポンプから圧送供給される２次空気を三元触媒コンバータに導くための２次空気流路には、電磁式２次空気制御弁が設置されている。この電磁式２次空気制御弁は、図１０に示したように、２次空気流路１０１を開閉する電磁弁１０２と、内燃機関の排気管から流入した排気ガスが電磁弁１０２側に逆流するのを防止する逆止弁１０３とを備えている（例えば、特許文献１及び２参照）。
【０００３】
そして、電磁弁１０２は、２次空気流路１０１を形成するハウジング１０４、このハウジング１０４内に形成された開口部（弁孔）１０５を開閉する弁体（バルブ）１０６、このバルブ１０６を開弁方向に駆動するソレノイドアクチュエータ、およびバルブ１０６を閉弁方向に付勢するコイルスプリング１０７等から構成されている。また、逆止弁１０３は、電磁弁１０２のハウジング１０４の下流端に接続されたケースアウトレット１１０、このケースアウトレット１１０内に形成された空気通過口１１１を開閉するリードバルブ１１２、およびこのリードバルブ１１２を保護するリードストッパ１１３等を有し、リードバルブ１１２によって排気ガスの吹き返しを阻止して、電磁弁１０２を排気ガスの熱や、燃焼残滓やカーボン等の微粒子が含まれている排気ガスから保護するように構成されている。
【０００４】
［従来の技術の不具合］
ところが、従来の電磁式２次空気制御弁においては、電磁弁１０２のバルブ１０６を閉弁している時に、内燃機関の排気弁の開閉により生じる排気脈動によって内燃機関の排気管からケースアウトレット１１０内に排気ガスが逆流し、逆止弁１０３のリードバルブ１１２に排気ガス中に含まれる微粒子等の異物が付着して堆積物（デポジット）を形成する。そして、逆止弁１０３のリードバルブ１１２の開弁時に、リードバルブ１１２と金属プレート１１４との間にデポジットが侵入すると、リードバルブ１１２が目詰まりする可能性がある。このように逆止弁１０３のリードバルブ１１２が目詰まりすると、リードバルブ１１２が常に開きっぱなしになり、内燃機関の排気管から電磁弁１０２側への排気ガスの吹き返しを阻止するという逆止弁１０３としての機能が低下する。これにより、電磁弁１０２のハウジング１０４側まで排気ガスが逆流して、電磁弁１０２のバルブ１０６にデポジットが付着してバルブ１０６とハウジング１０４との間に跨がってデポジットが堆積すると、バルブ１０６が閉弁固着（スティック）したり、バルブ１０６が円滑な開閉作動をしなくなったりする。この場合には、エアポンプから三元触媒コンバータに圧送供給する２次空気の流量が減ってしまい、三元触媒を活性化させるという本来の機能を喪失してしまうという問題がある。
【０００５】
また、内燃機関の燃焼室内より流出する排気ガスの一部である排気再循環ガス（ＥＧＲガス）を内燃機関の吸気管内を流れる吸入空気中に混入させることにより、最高燃焼温度を低下させ、排気ガス中に含まれる有害物質（例えば窒素酸化物）の低減を図るようにした排気ガス再循環装置が知られている。そして、内燃機関の排気管から吸気管にＥＧＲガスを導くための排気ガス還流路には、排気ガス還流量制御弁（空気流量制御弁）が設置されている。この排気ガス還流量制御弁は、排気ガス還流路を形成するハウジング、排気ガス還流路の途中に設けた開口部（弁孔）の開口面積を調整する弁体（バルブ）、このバルブを開弁方向に駆動するモータアクチュエータ、およびバルブを閉弁方向に付勢するコイルスプリング等から構成されている。
【０００６】
ここで、排気ガス還流量制御弁のバルブは、燃焼残滓やカーボン等の微粒子が含まれている排気ガスが流れる排気ガス還流路に設けられており、そのバルブに排気ガス中に含まれる微粒子が付着して堆積物（デポジット）を形成する。そして、バルブの開弁時に、バルブとハウジングとの間にデポジットが侵入して、バルブとハウジングとの間に跨がってデポジットが堆積すると、バルブが閉弁固着（スティック）したり、バルブが円滑な開閉作動をしなくなったりする。このような問題を解消する目的で、ハウジングの、バルブよりも排気管側の通路壁面に、デポジットがバルブに到達する前にデポジットを蓄積するための横穴を設けた排気ガス還流量制御弁が知られている（例えば、特許文献３参照）。ところが、行き止まりの袋小路とされた横穴内に流入したデポジットが跳ね返って横穴の開口部から排気ガス還流路内に出てきてしまう可能性があるので、あまり効果を期待することができなかった。
【特許文献１】特開２００２−２７２０８０号公報（第１−５頁、図１）
【特許文献２】特開２００２−２６０９１９号公報（第１−５頁、図１−図３）
【特許文献３】特開２００２−３３９８１１号公報（第１−６頁、図１−図３）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は、内燃機関の排気管より吹き返す排気ガス中に含まれる微粒子等の異物、あるいは内燃機関の燃焼室より流出する排気ガス中に含まれる微粒子等の異物、あるいは内燃機関の燃焼室より逆流する未燃焼ガス中に含まれる微粒子等の異物が弁体に付着してデポジットを形成することを抑制することのできる空気制御弁を提供することにある。また、内燃機関の燃焼室または排気管より流出する排気ガス中に含まれる微粒子等の異物が逆止弁に付着してデポジットを形成することを抑制することで、排気ガスの吹き返しを阻止する逆止弁としての機能の低下を回避することのできる空気制御弁を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１に記載の発明によれば、管状体に、内燃機関の燃焼室または排気管から空気流路内に流入するガスの流れ方向を、弁体側と異なる方向に屈曲させる屈曲部を設け、この屈曲部を、弁体の開閉動作範囲よりもガスの流入方向の上流側に設けている。これによって、内燃機関の燃焼室または排気管から空気流路内に流入したガス流が屈曲部近傍で淀み、内燃機関の燃焼室または排気管から空気流路内に流入するガス中に含まれる異物が屈曲部近傍で堆積または蓄積し易くなる。したがって、内燃機関の燃焼室または排気管から空気流路内に流入するガス中に含まれる異物の、弁体に付着する付着量を低減できるので、内燃機関の燃焼室または排気管より流出したガス中に含まれる異物（例えば排気ガス中または未燃焼ガス中に含まれる微粒子）が弁体に付着または堆積し難くなる。この結果、弁体の閉弁固着（スティック）や弁体の作動不能（または作動不良）を回避できるので、弁体の円滑な開閉作動を確保することができる。
【０００９】
請求項２に記載の発明によれば、屈曲部に、内燃機関の燃焼室または排気管から空気流路内に流入するガスの流入方向に対向する流路壁面を設け、この屈曲部の流路壁面近傍に、内燃機関の燃焼室または排気管から空気流路内に流入するガス流を淀ませる淀み空間を設けている。これによって、内燃機関の燃焼室または排気管から空気流路内に流入したガス流が屈曲部近傍の淀み空間で淀み、内燃機関の燃焼室または排気管から空気流路内に流入するガス中に含まれる異物が淀み空間で堆積または蓄積し易くなる。したがって、請求項１に記載の発明の効果を向上できる。
【００１０】
請求項３に記載の発明によれば、管状体の内部に、内燃機関の燃焼室または排気管から空気流路内に流入するガス流を淀ませる淀み空間を設け、この淀み空間の一端に、内燃機関の燃焼室または排気管から空気流路内に流入するガスの流入方向に対向するように開口した開口部を設け、その淀み空間の開口部を、弁体の開閉動作範囲よりもガスの流入方向の上流側に設けている。これによって、内燃機関の燃焼室または排気管から空気流路内に流入したガスが開口部から淀み空間内に流入し、淀み空間内で淀み、そのガス中に含まれる異物が淀み空間内で堆積または蓄積し易くなる。したがって、内燃機関の燃焼室または排気管から空気流路内に流入するガス中に含まれる異物の、弁体に付着する付着量を低減できるので、内燃機関の燃焼室または排気管より流出したガス中に含まれる異物（例えば排気ガス中または未燃焼ガス中に含まれる微粒子）が弁体に付着または堆積し難くなる。この結果、弁体の閉弁固着（スティック）や弁体の作動不能（または作動不良）を回避できるので、弁体の円滑な開閉作動を確保することができる。
【００１１】
請求項４に記載の発明によれば、管状体に、内燃機関の燃焼室または排気管から空気流路内に流入するガスの流れ方向を、弁体側と異なる方向に屈曲させる屈曲部を設け、この屈曲部に、内燃機関の燃焼室または排気管から空気流路内に流入するガスの流入方向に対向する流路壁面を設け、上記の淀み空間の開口部を、屈曲部の流路壁面にて開口させるようにしている。これによって、内燃機関の燃焼室または排気管から空気流路内に流入したガスが屈曲部の流路壁面にて開口した開口部から淀み空間内に流入し、淀み空間内で淀み、そのガス中に含まれる異物が淀み空間内で堆積または蓄積し易くなる。したがって、請求項３に記載の発明の効果を向上できる。
【００１２】
請求項５に記載の発明によれば、上記の淀み空間の開口部の開口面積を、淀み空間の奥側の開口面積よりも小さくすることにより、ガスが開口部から淀み空間内に流入すると、ガスが淀み空間中で旋回または還流するため、内燃機関の燃焼室または排気管から空気流路内に流入したガスの、弁体側に流れ込むガス流量が減るので、内燃機関の燃焼室または排気管から空気流路内に流入するガス中に含まれる異物の、弁体に付着する付着量を低減できる。また、請求項６に記載の発明によれば、上記の淀み空間の開口部に、一旦淀み空間内に流入したガスが淀み空間から弁体側に流出し難くするための異物返し部を設けることにより、ガスが開口部から淀み空間内に流入すると、ガスが淀み空間中で旋回または還流するため、内燃機関の燃焼室または排気管から空気流路内に流入したガスの、弁体側に流れ込むガス流量が減るので、内燃機関の燃焼室または排気管から空気流路内に流入するガス中に含まれる異物の、弁体に付着する付着量を低減できる。さらに、請求項７に記載の発明によれば、上記の異物返し部を、上記の淀み空間の開口部の弁体側に設けることが望ましい。なお、高温のガスが管状体の淀み空間内に流入する場合には、淀み空間を弁体より遠ざけることにより、管状体、特に弁体の周囲の温度上昇を低減できる。
【００１３】
請求項８に記載の発明によれば、管状体に、内燃機関の燃焼室または排気管から空気流路内に流入して弁体側に向かうガスの流れを妨げる干渉壁を設け、この干渉壁を、弁体の開閉動作範囲よりもガスの流入方向の上流側に設けている。これによって、内燃機関の燃焼室または排気管から空気流路内に流入したガス流が干渉壁に衝突して干渉壁近傍で淀み、内燃機関の燃焼室または排気管から空気流路内に流入するガス中に含まれる異物が干渉壁近傍で堆積または蓄積し易くなる。したがって、内燃機関の燃焼室または排気管から空気流路内に流入するガス中に含まれる異物の、弁体に付着する付着量を低減できるので、内燃機関の燃焼室または排気管より流出したガス中に含まれる異物（例えば排気ガス中または未燃焼ガス中に含まれる微粒子）が弁体に付着または堆積し難くなる。この結果、弁体の閉弁固着（スティック）や弁体の作動不能（または作動不良）を回避できるので、弁体の円滑な開閉作動を確保することができる。
【００１４】
請求項９に記載の発明によれば、上記の干渉壁に、内燃機関の燃焼室または排気管から空気流路内に流入するガスの流入方向に対向する壁面を設け、その干渉壁の壁面近傍に、内燃機関の燃焼室または排気管から空気流路内に流入するガス流を淀ませる淀み空間を設けている。これによって、内燃機関の燃焼室または排気管から空気流路内に流入したガス流が干渉壁の壁面近傍の淀み空間で淀み、内燃機関の燃焼室または排気管から空気流路内に流入するガス中に含まれる異物が淀み空間で堆積または蓄積し易くなる。したがって、請求項８に記載の発明の効果を向上できる。
【００１５】
請求項１０に記載の発明によれば、管状体として、内燃機関の燃焼室より流出した排気ガスが流れる排気管に接続する空気流路管を設けても良い。また、空気流路として、エアポンプより圧送供給される２次空気を、内燃機関の排気系に導入するための２次空気流路を設けても良い。そして、上記の干渉壁の流路壁面、あるいは空気流路管の流路壁面に、エアポンプから２次空気流路内に流入して排気管側に向かう２次空気の流れを整流することが可能な傾斜角度を付けても良い。これによって、仮に２次空気流路内に突き出すように干渉壁を設けた場合でも、２次空気流の圧力損失の増大化を抑えることができる。
【００１６】
請求項１１に記載の発明によれば、管状体として、内燃機関の燃焼室より流出した排気ガスが流れる排気管に接続する空気流路管を設けても良い。また、空気流路として、エアポンプより圧送供給される２次空気を、内燃機関の排気系に導入するための２次空気流路を設けても良い。また、弁体として、空気流路管の２次空気流路を開閉するバルブを設けても良い。すなわち、本発明の空気制御弁を、エアポンプを作動させることにより発生する２次空気を内燃機関の排気系に導入するための２次空気供給装置に適用される、空気流路管の２次空気流路を開閉する２次空気制御弁に採用しても良い。
【００１７】
請求項１２に記載の発明によれば、管状体として、バルブの開閉動作範囲よりも排気管側に、排気管内を流れる排気ガスがバルブ側に逆流することを防止する逆止弁を内蔵するケースアウトレットを設けても良い。そして、ケースアウトレットに、内燃機関の排気管から空気流路内に流入する排気ガス流を淀ませる淀み空間を設けても良い。この場合には、内燃機関の燃焼室より流出して排気管内を流れる排気ガス中に含まれる微粒子等の異物が逆止弁に付着して堆積することを抑制できるので、バルブ側への排気ガスの吹き返しを確実に阻止するという逆止弁としての機能の低下を防止できる。
【００１８】
請求項１３に記載の発明によれば、上記の逆止弁を、内部を２次空気が通過する空気通過口を形成する金属プレート、空気通過口を開閉するリードバルブ、およびこのリードバルブの開き具合を規制するリードストッパなどによって構成しても良い。そして、上記の淀み空間を、逆止弁のリードストッパ、つまりリードバルブの開閉動作範囲よりも排気ガスの流入方向の上流側に設けても良い。この場合には、内燃機関の燃焼室より流出する排気ガス中に含まれる微粒子等の異物が逆止弁のリードバルブに付着して堆積することを抑制できる。これにより、逆止弁のリードバルブの目詰まりを防止できるので、逆止弁のリードバルブが常に開きっぱなしになることはなく、バルブ側への排気ガスの吹き返しを確実に阻止するという逆止弁としての機能の低下を防止できる。
【００１９】
請求項１４に記載の発明によれば、管状体として、内燃機関の燃焼室より流出した排気ガスが流れる排気管に接続する空気流路管（排気ガス還流管）を設けても良い。また、空気流路として、内燃機関の燃焼室より流出した排気ガスの一部を内燃機関の吸気管に導入するための排気ガス還流路を設けても良い。また、弁体として、空気流路管の排気ガス還流路内を流れる排気ガス還流量を調整するバルブを設けても良い。すなわち、本発明の空気制御弁を、内燃機関の燃焼室より流出した排気ガスの一部を排気管から吸気管に還流させるための空気流路管（排気ガス還流管）を備えた排気ガス再循環装置に適用される、空気流路管の排気ガス還流路内を流れる排気ガス還流量を制御する排気ガス還流量制御弁に採用しても良い。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
本発明を実施するための最良の形態は、内燃機関の排気管より吹き返す排気ガス中に含まれる微粒子等の異物、あるいは内燃機関の燃焼室より流出する排気ガス中に含まれる微粒子等の異物、あるいは内燃機関の燃焼室より逆流する未燃焼ガス中に含まれる微粒子等の異物が弁体に付着して堆積し、弁体がスティックや動作不良を生起することを抑制するという目的を、内燃機関の燃焼室から空気流路内に流入するガス流を淀ませる淀み空間を設けることで実現した。
【実施例１】
【００２１】
［実施例１の構成］
図１および図２は本発明の実施例１を示したもので、図１および図２は電磁式２次空気制御弁の全体構成を示した図である。
【００２２】
本実施例の２次空気供給装置は、２次空気を発生するエアポンプ（図示せず）と、このエアポンプを回転駆動する電動モータ（図示せず）と、エアポンプからエンジン排気管に至る２次空気流路管と、この２次空気流路管の途中または出口側に設けられて、２次空気を三元触媒コンバータに導くための２次空気流路を開閉する電磁式２次空気制御弁と、エンジンの運転状態に基づいて電動モータおよび電磁式２次空気制御弁を電子制御するエンジン制御ユニット（以下ＥＣＵと呼ぶ：図示せず）とを備えている。
【００２３】
電磁式２次空気制御弁は、エンジン始動時、排気ガス温度が低い時に、エアポンプを作動させることにより発生する２次空気を三元触媒コンバータに導いて三元触媒を活性化させるようにするための２次空気供給装置の２次空気供給管（図示せず）とエンジン排気管（図示せず）との間に接続されている。ここで、本実施例の電磁式２次空気制御弁は、エアポンプより圧送供給される２次空気を、例えばガソリンエンジン等の内燃機関（以下、エンジンと言う）の排気系（特に三元触媒コンバータ）に導入するための２次空気流路を開閉する電磁弁１と、一方向にだけ空気の流れを許し、反対方向の空気の流れを阻止する逆止弁６とを備えている。
【００２４】
なお、本実施例では、電磁弁１のポペット型バルブ（弁体）２を開閉自在に収容する略円管状のバルブハウジング３と、逆止弁６のリードバルブ７およびリードストッパ８を保持する略円管状のケースアウトレット９とによって、エンジンの燃焼室より流出した排気ガスが流れるエンジン排気管に直接的に接続する２次空気流路管（管状体）を構成している。ここで、ＥＣＵには、制御処理、演算処理を行うＣＰＵ、各種プログラム、データを保存するメモリ（ＲＯＭ、ＲＡＭ）、入力回路、出力回路、電源回路等の機能を含んで構成される周知のマイクロコンピュータ、エンジンの運転状態に基づいてエアポンプの電動モータを通電制御するポンプ駆動回路（図示せず）、エンジンの運転状態に基づいて電磁弁１を通電制御する電磁弁駆動回路（図示せず）が設けられている。なお、電磁弁駆動回路からは、電磁弁１に電磁弁駆動電流が出力されるように構成されている。
【００２５】
電磁弁１は、２次空気流路１１、１２を開閉するポペット型バルブ２と、逆止弁６のケースアウトレット９を一体的に結合すると共に、内部を２次空気が通過する空気通過口１３を形成するバルブハウジング３と、ポペット型バルブ２を開弁方向に駆動するソレノイドアクチュエータ４と、ポペット型バルブ２を閉弁方向に付勢するコイルスプリング（弁体付勢手段）５とから構成されている。
【００２６】
ポペット型バルブ２は、周囲にゴム系弾性体を焼き付け等の手段を用いて固着した円環板状のバルブ部を有し、バルブシャフト２１と一体的に軸方向に往復動作するように構成されている。このポペット型バルブ２は、バルブハウジング３の枠状壁２２に設けられた弁座２３に着座することで空気通過口１３を閉じ、弁座２３から離座することで空気通過口１３を開く。また、バルブシャフト２１の中間部の外周には、バルブシャフト２１の摺動部への粉塵の侵入を防止するための円環状のシールラバー２４が装着されている。さらに、シールラバー２４の図示上端側には、ポペット型バルブ２の最大リフト量を規制するストッパとして機能するプレートプレッシャ２５が設置されている。
【００２７】
バルブハウジング３は、アルミニウムダイカストにより製造されている。このバルブハウジング３には、内部にソレノイドアクチュエータ４を収容保持する円筒状の側壁部、およびこの側壁部の図示下端部より図示左方向に延長された円管状の配管継ぎ手２６が一体的に形成されている。この配管継ぎ手２６は、電磁式２次空気制御弁内に形成される２次空気流路１１の入口端部（入口ポート）を形成する部分であって、エアポンプ（図示せず）の吐出口と２次空気配管（図示せず）を介して接続する接続口（空気流入口、２次空気流入口）１０を有している。また、バルブハウジング３の側壁部の図示下端側には、バルブハウジング３内に形成される２次空気流路を上流側の２次空気流路１２と下流側の２次空気流路１４とに区画するための枠状壁（区画壁）２２が一体的に形成されている。この枠状壁２２の中央部分は、開口部となっており、この開口部は、電磁弁１の弁孔を形成する空気通過口１３を構成している。そして、枠状壁２２の図示下端側の空気通過口１３の周縁部には、ポペット型バルブ２が着座する円環状の弁座２３が設けられている。
【００２８】
ここで、本実施例の電磁弁１のバルブハウジング３内に形成される２次空気流路は、枠状壁２２よりも２次空気の流れ方向の上流側に形成される２次空気流路１１、１２、この２次空気流路１１、１２に空気通過口（弁孔）１３を介して連通すると共に、枠状壁２２よりも２次空気の流れ方向の下流側に形成される２次空気流路１４等によって構成されている。そして、２次空気流路１４は、逆止弁６の空気通過口（弁孔）１５を介して逆止弁６のケースアウトレット９内に形成される２次空気流路１６、１７と連通している。
【００２９】
ソレノイドアクチュエータ４は、電磁弁１のバルブハウジング３の側壁部の内周に圧入嵌合されて組み付けられ、ポペット型バルブ２を開弁方向に駆動する弁体駆動手段である。このソレノイドアクチュエータ４は、コイルボビン２７の外周に巻装されたソレノイドコイル２８と、このソレノイドコイル２８の一対の端末リード線に電気的に接続する一対のターミナル２９と、これらのターミナル２９を保持するハウジングカバー３０と、バルブハウジング３の側壁部の内周に圧入嵌合される略円筒状のヨーク３１と、このヨーク３１との間に略円筒状のコイル収納部を形成する略円筒状のステータコア３２と、ポペット型バルブ２およびバルブシャフト２１と一体的に軸方向に動作するムービングコア３３とから構成されている。
【００３０】
コイルボビン２７は、熱可塑性樹脂（例えばポリブチレンテレフタレート：ＰＢＴ等）の樹脂材料（電気絶縁性樹脂）よりなり、ヨーク３１の内径側とステータコア３２の外径側との間に形成される略円筒状のコイル収納部内に保持固定されている。このコイルボビン２７は、外周にソレノイドコイル２８のコイル部が巻装される略円筒形状の筒状部、およびこの筒状部の軸方向の両端側に設けられた略円環状の鍔状部（フランジ部）等から構成されている。
【００３１】
ソレノイドコイル２８は、通電を受けることにより起磁力を発生してヨーク３１、ステータコア３２、ムービングコア３３等よりなる複数の磁性体を磁化することで、電磁弁１のポペット型バルブ２を開弁方向に駆動すると共に、コイルボビン２７の外周に、絶縁被膜を施した導線を複数回巻装したコイルである。そして、ソレノイドコイル２８は、コイルボビン２７の外周に巻装されたコイル部、およびこのコイル部より取り出された一対の端末リード線を有している。
【００３２】
一対のターミナル２９は、金属板よりなる板状導電体である。これらのターミナル２９は、ハウジングカバー３０に被覆保持されて保護されている。また、一対のターミナル２９は、一端部が車両側ワイヤハーネスの先端側に設けられた雌型コネクタに差し込まれて結合され、他端部がソレノイドコイル２８の一対の端末リード線に溶接手段を用いて結合されている。例えば一対のターミナル２９の他端部には、ソレノイドコイル２８の一対の端末リード線の末端部をかしめ固定するための爪状部が設けられている。
【００３３】
ハウジングカバー３０は、熱可塑性樹脂（例えばポリブチレンテレフタレート：ＰＢＴ等）の樹脂材料（電気絶縁性樹脂）よりなり、車両側ワイヤハーネスの先端側に設けられた雌型コネクタに機械的に接続する雄型コネクタ３４を一体的に有している。なお、雄型コネクタ３４は、車両側（ＥＣＵ側）ワイヤハーネスの先端側に設けられる雌型コネクタを、雄型コネクタ３４のコネクタシェル内に差し込むことで、ＥＣＵに内蔵された電磁弁駆動回路と電磁弁１のソレノイドコイル２８との電気的な接続がなされる。その車両側ワイヤハーネスは、外周に絶縁保護チューブを施した導電線を束ねたもので、これらの各導電線は、雌型コネクタに設けられる各雌型ターミナルにそれぞれ電気的に接続されている。
【００３４】
なお、ヨーク３１、ステータコア３２、ムービングコア３３等よりなる複数の磁性体は、ソレノイドコイル２８と共に磁気回路を形成する。これらの磁性体のうちヨーク３１およびステータコア３２は、それぞれ円筒状部を有する固定鉄心で、ステータコア３２の外径側とヨーク３１の内径側との間に、ソレノイドコイル２８およびコイルボビン２７を収容する略円筒状のコイル収納部を有している。また、ヨーク３１の円筒状部の図示上端側には、ヨーク３１の円筒状部の開口側を閉塞するように円環状の天壁部が形成されている。この天壁部には、ソレノイドコイル２８の一対の端末リード線を取り出すための端末リード線取出し用穴部が設けられている。
【００３５】
ステータコア３２の図示下端部には、２次空気流路１１、１２の流路壁を形成する円環状のフランジ部が形成されている。また、ステータコア３２の円筒状部の外径側には、凹状部が形成されて、磁路断面積を低減する薄肉部３５が設けられている。この薄肉部３５は、磁束が流れ過ぎて磁気性能が悪化するのを防止するために設けられている。これにより、ヨーク３１、ステータコア３２およびムービングコア３３が磁化されると、ムービングコア３３がステータコア３２の吸引部に向かって軸心振れすることなく、ムービングコア３３の中心軸線方向に直線状に移動できる。
【００３６】
ムービングコア３３は、略円筒状に形成された可動鉄心で、内部にポペット型バルブ２のバルブシャフト２１の図示上端部（径小部）が嵌め合わされている。そして、ムービングコア３３は、ポペット型バルブ２のバルブシャフト２１の径大部と径小部との間に設けられる段差部を係止する係止部を有している。そして、ムービングコア３３の図示上端面とバルブシャフト２１の鍔状部との間には、円環状のワッシャ３６が装着されている。なお、バルブシャフト２１の鍔状部は、ムービングコア３３の貫通孔の内径よりも外径が広げられている。したがって、ムービングコア３３を図示上方からステータコア３２の摺動孔内に挿入した後に、バルブシャフト２１を図示下方からムービングコア３３の貫通孔内に差し込み、バルブシャフト２１の鍔状部をかしめることで、バルブシャフト２１の鍔状部と段差部との間にムービングコア３３が挟み込まれる。これにより、ポペット型バルブ２およびムービングコア３３が一体的に動作できるようになる。
【００３７】
コイルスプリング５は、バルブシャフト２１の径大部およびプレートプレッシャ２５の円筒部（スプリング内径ガイド）の外周側に保持されており、一端部がプレートプレッシャ２５の鍔状部に係止され、他端部がムービングコア３３に係止されている。ここで、３７は、逆止弁６のケースアウトレット９と電磁弁１のバルブハウジング３との結合部からの２次空気の漏洩を防止するための円環状のシールラバーである。また、３９は、逆止弁６のケースアウトレット９を接合するバルブハウジング３の取付用ステーである。
【００３８】
逆止弁６は、エンジン排気管内をエンジンのエキゾーストマニホールド（図示せず）から三元触媒コンバータへ向かう排気ガスがエアポンプや電磁弁１のポペット型バルブ２側に逆流することを阻止するバルブで、内部を２次空気が通過する複数個の空気通過口１５を開閉するリードバルブ７と、このリードバルブ７の開き具合（最大開度）を規制するリードストッパ８と、複数個の空気通過口１５を形成する金属プレート４１を保持するケースアウトレット９とを備えている。
【００３９】
リードバルブ７は、金属材料（例えば板ばね等）により製造されており、一端側に複数個の空気通過口１５を開閉する２重舌状または３重舌状のバルブ部（自由端部）を有し、且つ他端部に金属プレート４１の支持部の空気下流端面に支持される被支持部（固定端部）を有している。ここで、金属プレート４１は、アルミニウム等の金属材料により製造されており、内部を空気が通過する複数個の空気通過口１５を形成する略日の字型または略目の字型の枠状部を有している。なお、空気通過口１５の通路壁面には、略日の字型または略目の字型のゴム系シール材が焼き付け等により固着されている。
【００４０】
リードストッパ８は、金属板により製造されており、一端側にリードバルブ７の開き具合を規制する２重舌状または３重舌状のストッパ部（自由端部）を有し、且つ他端部にリードバルブ７の被支持部の空気下流端面に支持される被支持部（固定端部）を有している。ここで、金属プレート４１の支持部、リードバルブ７の被支持部およびリードストッパ８の被支持部には、複数個の貫通孔が貫通している。これらの貫通孔内には、金属プレート４１の支持部、リードバルブ７の被支持部およびリードストッパ８の被支持部を、電磁弁１のバルブハウジング３の図示下端面に締め付け固定するための締結ねじ等のスクリュー４２が挿入される。
【００４１】
ケースアウトレット９は、アルミニウムダイカストにより製造されて、内部に２次空気流路１６、１７を有している。なお、２次空気流路１６、１７は、三元触媒コンバータの上流側のエンジン排気管に連通し、エアポンプの２次空気を三元触媒コンバータに送り込む部分である。このケースアウトレット９は、電磁弁１のバルブハウジング３の図示下端側の開口側に設けられる円環状の接合部に複数のスクリュー（図示せず）を用いて締め付け固定される被接合部を有している。なお、ケースアウトレット９の被接合部には、複数のスクリューが挿通する挿通孔４３（図６、図８および図９参照）が形成されている。また、ケースアウトレット９の下流端は、電磁式２次空気制御弁内に形成される２次空気流路１７の出口端部（出口ポート）を形成する部分であって、エンジン排気管に設けられた取付用ステー部（図示せず）に固定ボルトやスクリュー（図示せず）を用いて締め付け固定される。
【００４２】
ここで、ケースアウトレット９の２次空気流路１６、１７内には、エンジンの排気ポートを開閉する排気弁の開閉に伴って発生する排気脈動によってエンジン排気管から、燃焼残滓やカーボン等の微粒子が含まれている排気ガスが吹き返す場合がある。そして、排気ガスがケースアウトレット９のエンジン排気管との接続口１８から２次空気流路１６、１７内に流入し、リードバルブ７に排気ガス中に含まれる微粒子が付着して堆積物（デポジット）を形成すると、リードバルブ７が目詰まりして開きっぱなしになる不具合が発生する可能性がある。そこで、本実施例のケースアウトレット９には、接続口１８を介してエンジン排気管から２次空気流路１６、１７内に流入する排気ガスの流れ方向を、電磁弁１および逆止弁６のリードバルブ７側と異なる方向に屈曲させる屈曲部５１が設けられている。この屈曲部５１の前面（図示右側面）には、エンジン排気管から２次空気流路１６、１７内に流入する排気ガスの流入方向に対向する、つまり接続口（ガス流入口、排気ガス流入口、空気流出口、２次空気流出口）１８に対向する流路壁面５２が設けられている。  
【００４３】
また、本実施例のケースアウトレット９には、屈曲部５１の流路壁面５２にて開口する袋穴状空間１９が２次空気流路１７および接続口１８と略同一中心軸線上に設けられている。この袋穴状空間１９は、内部にエンジン排気管から２次空気流路１６、１７内に流入する排気ガス流を淀ませる淀み空間（例えば行き止まりの袋小路状の空間）として機能している。そして、袋穴状空間１９は、一端（開口端）が排気ガスの流入方向に対向する、つまり接続口１８に対向するように開口し、また、他端（奥側端）が気密プラグ（干渉壁）５３によって閉塞されている。そして、袋穴状空間１９の開口端には、開口部５４が形成されている。この袋穴状空間１９の開口部５４は、電磁弁１のポペット型バルブ２の開閉動作範囲および逆止弁６のリードストッパ８、つまり逆止弁６のリードバルブ７の開閉動作範囲よりも排気ガスの流入方向の上流側に設けられている。なお、袋穴状空間１９は、高温の排気ガスがケースアウトレット９の２次空気流路１６、１７内に吹き返す可能性があり、ケースアウトレット９、特に電磁弁１の周囲の温度上昇を低減するという目的で、電磁弁１より遠ざけた位置に設けている。
【００４４】
また、袋穴状空間１９の開口部５４の電磁弁１のポペット型バルブ２側、つまり屈曲部５１の流路壁面５２には、排気ガス中に含まれる微粒子等の異物が袋穴状空間１９内から電磁弁１のポペット型バルブ２側に流出するのを防止するための異物返し部５５が設けられている。この異物返し部５５は、ケースアウトレット９の底壁部５６に向けて垂れ下がるように設けられている。これにより、袋穴状空間１９は、この袋穴状空間１９の奥側（図示左側）の開口面積よりも、袋穴状空間１９の開口部５４の開口面積の方が狭められている。ここで、本実施例のケースアウトレット９の図示左側（リードバルブ７の２重舌状のバルブ部（自由端部）側、リードストッパ８のストッパ部（自由端部）側）の内壁面には、逆止弁６の金属プレート４１に形成される複数個の空気通過口１５から２次空気流路１６内に流入した２次空気の圧力損失が増加することなく、２次空気流路１７にスムーズに流れ込むようにするためにある点を中心とした曲率半径の流路壁面（湾曲面）５７が形成されている。
【００４５】
［実施例１の作用］
次に、本実施例の２次空気供給装置、特に電磁式２次空気制御弁の作用を図１および図２に基づいて説明する。
【００４６】
ここで、自動車等の車両には、エンジンより排出される排気ガス中の有害成分とされる、一酸化炭素（ＣＯ）、炭化水素（ＨＣ）、窒素酸化物（ＮＯｘ）の３つの元素を一括して化学反応により、無害な成分に変化させる三元触媒コンバータが搭載されている。しかし、三元触媒は、エンジンの燃焼時における空気と燃料との混合比が理論空燃比でないと、化学反応が正しく行われないので、理論空燃比である１５：１を保つ必要がある。また、三元触媒は、エンジンの始動直後のような排気ガス温度が低い場合（約３５０℃以下）はうまく作動しない。このため、エンジン始動時、排気ガス温度が低い時には、エアポンプを動作させることにより発生する２次空気を三元触媒コンバータに導いて三元触媒を活性化させるようにしている。特に酸化作用により炭化水素（ＨＣ）を無害な水（Ｈ2 Ｏ）に変化させるようにしている。
【００４７】
そこで、ＥＣＵは、エンジンの始動直後のような排気ガス温度が低い時に、ポンプ駆動回路を介してエアポンプの電動モータにポンプ駆動電流を印加する。これにより、エアポンプによる２次空気の圧送供給が開始される。また、ＥＣＵは、電磁弁駆動回路、車両側ワイヤハーネス、この車両側ワイヤハーネスの先端側に設けられた雌型コネクタ、雄型コネクタ３４、一対のターミナル２９を介して電磁弁１のソレノイドコイル２８に電磁弁駆動電流を印加する。これにより、ソレノイドコイル２８と共に磁気回路を形成するヨーク３１、ステータコア３２、ムービングコア３３等よりなる複数の磁性体が磁化される。すると、ムービングコア３３がステータコア３２の吸引部に吸引されることにより、ムービングコア３３が図示下方に移動する。このムービングコア３３の図示下方への移動に伴ってムービングコア３３に固定されたポペット型バルブ２がコイルスプリング５の付勢力に抗して図示下方に移動する。これにより、ポペット型バルブ２が弁座２３より離座することで空気通過口１３が開放される。
【００４８】
したがって、エアポンプの吐出口から２次空気流路管を経由して、接続口１０から電磁弁１の２次空気流路１１内に流入した２次空気は、図２に白抜き矢印で示したように、バルブハウジング３内に形成される２次空気流路１２、空気通過口１３および２次空気流路１４を通り、逆止弁６の金属プレート４１に形成される複数個の空気通過口１５に流入する。そして、複数個の空気通過口１５内の空気圧力と２次空気流路１６、１７内の空気圧力との圧力差により、リードバルブ７の２重舌状のバルブ部が図示下方に撓み、バルブ部がリードストッパ８のストッパ部に当接することで、複数個の空気通過口１５を開く。これにより、複数個の空気通過口１５を通過した２次空気は、ケースアウトレット９の２次空気流路１６内に流入して、ケースアウトレット９の湾曲面５７に沿って流れて、２次空気流路１７に向かう。そして、２次空気は、２次空気流路１７の下流端の接続口１８より流出して、三元触媒コンバータの上流側のエンジン排気管を経由し、三元触媒コンバータに送り込まれる。このため、エンジン始動時、排気ガス温度が低い時でも、エアポンプを作動させることにより発生する２次空気が三元触媒コンバータに導かれるので、酸素（Ｏ2 ）が燃焼し三元触媒が昇化、活性化する。特に酸化作用により炭化水素（ＨＣ）が無害な水（Ｈ2 Ｏ）に変化することで、炭化水素の大気中への排出量が低減される。
【００４９】
［実施例１の特徴］
ここで、電磁弁１のポペット型バルブ２を閉弁している時に、エンジンの排気弁の開閉により生じる排気脈動によってエンジン排気管からケースアウトレット９の２次空気流路１６、１７内に排気ガスが逆流し、逆止弁６のリードバルブ７に排気ガス中に含まれる微粒子が付着して堆積物（デポジット）を形成し、リードバルブ７が目詰まりする可能性がある。このようなトラブルが発生すると、リードバルブ７が常に開きっぱなしになり、エンジン排気管から電磁弁１のポペット型バルブ２側への排気ガスの吹き返しを阻止するという逆止弁６の機能が低下してしまう。これにより、電磁弁１のバルブハウジング３側まで排気ガスが逆流してしまい、ポペット型バルブ２の円環板状のバルブ部とバルブハウジング３の弁座２３との間に跨がってデポジットが堆積する可能性がある。この場合には、電磁弁１のポペット型バルブ２がスティック（閉弁固着）したり、円滑な開閉作動ができなくなったりする。このようなトラブルが発生すると、エアポンプから三元触媒コンバータに圧送供給する２次空気の流量が減ってしまい、三元触媒を活性化させるという本来の機能を喪失してしまう。
【００５０】
このようなトラブルの発生を避ける目的で、本実施例の電磁式２次空気制御弁においては、電磁弁１のバルブハウジング３とエンジン排気管とを接続する逆止弁６のケースアウトレット９の内部に、エンジン排気管から２次空気流路１６、１７内に吹き返す排気ガス流を淀ませる袋穴状空間１９を設け、この袋穴状空間１９の開口部５４を、エンジン排気管から２次空気流路１６、１７内に流入する排気ガスの流入方向に対向する屈曲部５１の流路壁面５２で開口させ、且つ電磁弁１のポペット型バルブ２の開閉動作範囲および逆止弁６のリードバルブ７の開閉動作範囲よりも排気ガスの流入方向の上流側に設けるようにしている。
【００５１】
これによって、電磁弁１のポペット型バルブ２を閉弁している時に、エンジンの排気弁の開閉により生じる排気脈動によってエンジン排気管からケースアウトレット９の２次空気流路１６、１７内に排気ガスが逆流する際に、図２に黒点入り矢印で示したように、エンジン排気管から接続口１８を介して２次空気流路１６、１７内に吹き返す排気ガスが、２次空気流路１６、１７内をケースアウトレット９の底壁部５６に沿って直進すると、開口部５４から袋穴状空間１９内に流入し、気密プラグ５３の内側面にぶつかる。これにより、袋穴状空間１９内に流入した排気ガス流は、気密プラグ５３の手前の袋穴状空間１９内で淀み、エンジン排気管から２次空気流路１６、１７内に吹き返す排気ガス中に含まれる微粒子等の異物が袋穴状空間１９内で堆積してデポジットを形成し易くなる。したがって、エンジン排気管から２次空気流路１６、１７内に吹き返す排気ガスのうちで、逆止弁６のリードバルブ７およびリードストッパ８に向かう排気ガスの流量を減らすことができるので、逆止弁６のリードバルブ７の表面に付着するデポジットの付着量を低減することができる。
【００５２】
また、本実施例の電磁式２次空気制御弁においては、袋穴状空間１９の開口部５４の開口面積を、袋穴状空間１９の奥側の開口面積よりも狭くしている。また、袋穴状空間１９の開口部５４の電磁弁１のポペット型バルブ２側、つまり屈曲部５１の流路壁面５２に、一旦袋穴状空間１９内に流入した排気ガスが袋穴状空間１９内から電磁弁１のポペット型バルブ２側に流出し難くするための異物返し部５５を設けている。これによって、排気ガスが開口部５４から袋穴状空間１９内に流入すると、図２に黒点入り矢印で示したように、異物返し部５５の存在により排気ガスが袋穴状空間１９中で旋回または還流するため、エンジン排気管から袋穴状空間１９内に一旦流入してから、袋穴状空間１９より飛び出して電磁弁１のポペット型バルブ２側に流れ込む排気ガス流量を減少することができる。したがって、デポジットが袋穴状空間１９内に堆積または蓄積され易くなるので、逆止弁６のリードバルブ７の表面にデポジットが付着または堆積し難くなる。
【００５３】
この結果、逆止弁６のリードバルブ７の開弁時に、リードバルブ７と金属プレート４１との間に侵入するデポジットの量が少なくなるので、リードバルブ７が目詰まりすることを回避できる。このようにリードバルブ７の目詰まりを回避できるので、リードバルブ７が常に開きっぱなしになることはなく、逆止弁６の機能が低下することはない。したがって、エンジン排気管から２次空気流路１６、１７内に吹き返す排気ガスが、電磁弁１のバルブハウジング３の２次空気流路１４側まで逆流することを抑制できるので、電磁弁１のポペット型バルブ２の表面にデポジットが付着または堆積し難くなる。
【００５４】
これにより、電磁弁１のポペット型バルブ２が開弁しても、ポペット型バルブ２の円環板状のバルブ部とバルブハウジング３の弁座２３との間にデポジットが侵入し難くなるので、ポペット型バルブ２の円環板状のバルブ部とバルブハウジング３の弁座２３との間に跨がってデポジットが堆積することを避けることができる。これによって、電磁弁１のポペット型バルブ２の閉弁固着（スティック）やポペット型バルブ２の作動不能（または作動不良）を回避できるので、ポペット型バルブ２の円滑な開閉作動を確保することができる。その他の効果として、排気ガスが還流する袋穴状空間１９を逆止弁６のリードバルブ７から遠ざけることにより、ケースアウトレット９の２次空気流路１６、１７内の温度上昇を低減でき、電磁弁１の周囲の温度上昇を低減できる。
【００５５】
また、本実施例の電磁式２次空気制御弁においては、ケースアウトレット９の内壁面に湾曲面５７を設けているので、エアポンプから圧送供給された２次空気が圧力損失を増加させることなく、ケースアウトレット９の２次空気流路１６、１７をスムーズに流れていく。このとき、ケースアウトレット９の屈曲部５１の流路壁面５２で開口する開口部５４を有する袋穴状空間１９には負圧が生じるので、電磁弁１のポペット型バルブ２の閉弁時に袋穴状空間１９内に堆積または蓄積されていたデポジットがエンジン排気管に吸い戻される。これにより、袋穴状空間１９の内容積をあまり大きくしなくても、デポジットがリードバルブ７側に溢れ出すことはないので、ケースアウトレット９の小型化、つまり電磁式２次空気制御弁の小型化を図ることができる。また、袋穴状空間１９内からデポジットを排出させるための部品を新たに設置する必要はないので、部品点数の削減および組付工数の削減によるコストダウンを図ることができる。
【実施例２】
【００５６】
図３は本発明の実施例２を示したもので、電磁式２次空気制御弁の全体構成を示した図である。
【００５７】
本実施例の電磁式２次空気制御弁は、逆止弁６のケースアウトレット９に、エンジン排気管から２次空気流路１６、１７内に吹き返す排気ガスの流れ方向を、電磁弁１のポペット型バルブ２側と異なる方向に屈曲させる屈曲部５１を設けている。この屈曲部５１は、電磁弁１のポペット型バルブ２の開閉動作範囲および逆止弁６のリードストッパ８、つまり逆止弁６のリードバルブ７の開閉動作範囲よりも排気ガスの流入方向の上流側に設けられている。そして、屈曲部５１の前面（図示右側面）には、エンジン排気管から２次空気流路１６、１７内に流入する排気ガスの流入方向に対向する、つまり接続口１８に対向する流路壁面５２が設けられている。
【００５８】
なお、この屈曲部５１の流路壁面５２は、ケースアウトレット９の底壁部５６の軸線方向に対して略直交する方向（垂直）に設けられており、エンジン排気管から２次空気流路１６、１７内に流入して電磁弁１のポペット型バルブ２側に向かう排気ガスの流れを妨げる干渉壁としても機能している。また、屈曲部５１の流路壁面５２近傍、つまり流路壁面５２の直前の底壁部５６上には、エンジン排気管から２次空気流路１６、１７内に流入する排気ガス流を淀ませる淀み空間５９が形成されている。
【００５９】
これによって、エンジン排気管から２次空気流路１６、１７内に流入した排気ガス流が屈曲部５１の流路壁面５２近傍の淀み空間５９で淀み、逆止弁６のリードストッパ８よりも上流側に位置する淀み空間５９でデポジットが堆積または蓄積することになる。したがって、エンジン排気管から２次空気流路１６、１７内に吹き返す排気ガスのうちで、逆止弁６のリードバルブ７およびリードストッパ８に向かう排気ガスの流量を減らすことができる。この結果、エンジン排気管から２次空気流路１６、１７内に吹き返す排気ガス中に含まれる微粒子等の異物が、逆止弁６のリードバルブ７の表面に付着または堆積し難くなるので、リードバルブ７にデポジットが形成され難くなる。したがって、実施例１と同様な効果を実現することができる。
【実施例３】
【００６０】
図４は本発明の実施例３を示したもので、電磁式２次空気制御弁の全体構成を示した図である。
【００６１】
本実施例では、ケースアウトレット９の屈曲部５１の流路壁面５２を、ケースアウトレット９の底壁部５６の軸線の垂線に対して接続口１８側に倒れ込むような傾斜角度の傾斜面としており、エンジン排気管から２次空気流路１６、１７内に流入して電磁弁１のポペット型バルブ２側に向かう排気ガスの流れを妨げる干渉壁としても機能させている。この場合には、淀み空間５９を、実施例１のような袋穴状空間とすることができ、且つ屈曲部５１の流路壁面５２を、一旦淀み空間５９内に流入した排気ガス（中に含まれる微粒子等の異物）が淀み空間５９内から電磁弁１のポペット型バルブ２側に流出し難くするための異物返し部としても機能させることができる。
【実施例４】
【００６２】
図５ないし図９は本発明の実施例４を示したもので、図５は電磁式２次空気制御弁の全体構成を示した図で、図６はケースアウトレットを示した図である。
【００６３】
本実施例の電磁式２次空気制御弁は、図５ないし図８（ａ）に示したように、逆止弁６のケースアウトレット９に、エンジン排気管から２次空気流路１６、１７内に流入して電磁弁１のポペット型バルブ２側に向かう排気ガスの流れを妨げる干渉壁６１を設けている。この干渉壁６１は、電磁弁１のポペット型バルブ２の開閉動作範囲および逆止弁６のリードストッパ８、つまり逆止弁６のリードバルブ７の開閉動作範囲よりも排気ガスの流入方向の上流側に設けられている。
【００６４】
そして、干渉壁６１には、エンジン排気管から２次空気流路１６、１７内に流入する排気ガスの流入方向に対向する、つまり接続口１８に対向する対向壁面６２、およびこの対向壁面６２の両側から接続口１８側に突出した異物返し部６３が設けられている。なお、この干渉壁６１の対向壁面６２は、ケースアウトレット９の底壁部５６の軸線方向に対して略直交する方向（垂直）に設けられている。また、干渉壁６１の対向壁面６２近傍、つまり対向壁面６２の直前の底壁部５６上には、エンジン排気管から２次空気流路１６、１７内に流入する排気ガス流を淀ませる淀み空間６４が形成されている。なお、淀み空間６４は、異物返し部６３により囲まれた空間だけでなく、２次空気流路１６のうちで２次空気流路１７近傍のケースアウトレット９の底壁部５６上も含んでいる。
【００６５】
これによって、エンジン排気管から２次空気流路１６、１７内に流入した排気ガス流が直進すると、図７および図８（ａ）に黒点入り矢印で示したように、干渉壁６１の対向壁面６２に衝突して干渉壁６１の対向壁面６２近傍の淀み空間６４で淀み（還流または旋回し）、淀み空間６４でデポジットが堆積または蓄積することになる。したがって、エンジン排気管から２次空気流路１６、１７内に吹き返す排気ガスのうちで、逆止弁６のリードバルブ７およびリードストッパ８に向かう排気ガスの流量を減らすことができる。この結果、エンジン排気管から２次空気流路１６、１７内に吹き返す排気ガス中に含まれる微粒子等の異物が、逆止弁６のリードバルブ７の表面に付着または堆積し難くなるので、リードバルブ７にデポジットが形成され難くなる。したがって、実施例１と同様な効果を実現することができる。
【００６６】
ここで、本実施例の電磁式２次空気制御弁においては、干渉壁６１を、ケースアウトレット９の底壁部５６の底壁面から図示上方に向けてケースアウトレット９の２次空気流路１６内に突出するように設けているので、電磁弁１のポペット型バルブ２の開弁時に、エアポンプの吐出口から２次空気流路管を経て電磁弁１内に流入した２次空気の流れを妨げ、２次空気流の圧力損失を増大化させてしまう可能性がある。そこで、本実施例では、このような２次空気流の圧力損失の増大化を回避するために、図６および図８（ａ）に示したように、干渉壁６１の両側の流路壁面６５およびケースアウトレット９の２次空気流路１６を形成する流路壁面６６に、２次空気を整流することが可能な傾斜角度を付けている。
【００６７】
これによって、ケースアウトレット９の２次空気流路１６内に突き出すように干渉壁６１を設けた場合でも、２次空気流路１６内を流れる２次空気流が、干渉壁６１の流路壁面６５およびケースアウトレット９の流路壁面６６の傾斜角度に応じて整流される。例えば図７および図８（ａ）に白抜き矢印で示したように、複数個の空気通過口１５より２次空気流路１６内に流入した２次空気は、干渉壁６１の両側に回り込み流路壁面６５、６６間に形成される略Ｖ字状の２次空気流路６７を経由して圧力損失を増大させることなく、ケースアウトレット９の２次空気流路１７に流れ込むようになる。
【００６８】
また、本実施例の電磁式２次空気制御弁は、図８（ｂ）および図９に示したように、逆止弁６のケースアウトレット９に、エンジン排気管から２次空気流路１６、１７内に吹き返す排気ガスの流れ方向を、電磁弁１のポペット型バルブ２側と異なる方向に屈曲させる屈曲部７１を設けている。この屈曲部７１は、電磁弁１のポペット型バルブ２の開閉動作範囲および逆止弁６のリードストッパ８、つまり逆止弁６のリードバルブ７の開閉動作範囲よりも排気ガスの流入方向の上流側に設けられている。そして、屈曲部７１の前面には、エンジン排気管から２次空気流路１７内に流入する排気ガスの流入方向に対向する、つまり接続口１８に対向する流路壁面７２が設けられている。
【００６９】
そして、屈曲部７１の流路壁面７２の両側には、接続口１８側に突出した異物返し部７３が設けられている。なお、この屈曲部７１の流路壁面７２は、ケースアウトレット９の底壁部５６の軸線方向に対して略直交する方向（垂直）に設けられており、エンジン排気管から２次空気流路１７内に流入して電磁弁１のポペット型バルブ２側に向かう排気ガスの流れを妨げる干渉壁としても機能している。また、屈曲部７１の流路壁面７２近傍、つまり流路壁面７２の直前の底壁部５６上には、エンジン排気管から２次空気流路１７内に流入する排気ガス流を淀ませる淀み空間７４が形成されている。なお、淀み空間７４は、異物返し部７３により囲まれた空間だけでなく、２次空気流路１７のうちで接続口１８側のケースアウトレット９の底壁部５６上も含んでいる。
【００７０】
これによって、接続口１８から２次空気流路１７内に流入した排気ガス流が直進すると、図８（ｂ）に黒点入り矢印で示したように、屈曲部７１の流路壁面７２に衝突して屈曲部７１の流路壁面７２近傍の淀み空間７４で淀み（還流または旋回し）、淀み空間７４でデポジットが堆積または蓄積することになる。したがって、エンジン排気管から２次空気流路１７内に吹き返す排気ガスのうちで、ケースアウトレット９の２次空気流路１６、逆止弁６のリードバルブ７およびリードストッパ８に向かう排気ガスの流量を減らすことができる。この結果、エンジン排気管から２次空気流路１６、１７内に吹き返す排気ガス中に含まれる微粒子等の異物が、逆止弁６のリードバルブ７の表面に付着または堆積し難くなるので、リードバルブ７にデポジットが形成され難くなる。したがって、実施例１と同様な効果を実現することができる。
【００７１】
また、本実施例では、２次空気流の圧力損失の増大化を回避するために、ケースアウトレット９の２次空気流路１６を形成する流路壁面７５に、２次空気を整流することが可能な傾斜角度を付けている。これによって、ケースアウトレット９の２次空気流路１７内を流れる２次空気の流れを屈曲させるように屈曲部７１を設けた場合でも、２次空気流路１６から２次空気流路１７の入口部７６に向かう２次空気流が、ケースアウトレット９の流路壁面７５の傾斜角度に応じて整流される。例えば図８（ｂ）に白抜き矢印で示したように、複数個の空気通過口１５より２次空気流路１６内に流入した２次空気は、流路壁面７５に沿ってケースアウトレット９の２次空気流路１７の入口部７６に収束するように流れ込むようになる。
【００７２】
［変形例］
本実施例では、本発明の空気制御弁を、エンジン排気管から吹き返す排気ガス流を淀ませる淀み空間、つまり排気ガス中に含まれる微粒子の堆積物（デポジット）を蓄積するデポジット蓄積空間を備えた電磁式２次空気制御弁に適用しているが、本発明の空気制御弁を、エンジンの燃焼室から吹き戻される未燃焼ガス流を淀ませる淀み空間、つまり未燃焼ガス中に含まれる微粒子の堆積物（デポジット）を蓄積するデポジット蓄積空間を備えた吸入空気流制御弁（スワール制御弁、スワール流制御弁等の吸気制御弁や、タンブル制御弁、タンブル流制御弁等の吸気制御弁）または吸入空気量制御弁（スロットルバルブ、アイドル回転速度制御弁）に適用しても良い。また、本発明の空気制御弁を、エンジン排気管から吹き返す排気ガス流を淀ませる淀み空間、つまり排気ガス中に含まれる微粒子の堆積物（デポジット）を蓄積するデポジット蓄積空間を備えた排気ガス還流量制御弁に適用しても良い。これらの場合には、逆止弁は不要である。
【００７３】
本実施例では、電磁弁１のソレノイドコイル２８と共に磁気回路を形成する複数の磁性体として、ヨーク３１、ステータコア３２およびムービングコア３３を設けているが、電磁弁１のソレノイドコイル２８と共に磁気回路を形成する複数の磁性体として、ヨーク３１を廃止し、ステータコア３２およびムービングコア３３のみを設けても良い。また、ステータコア３２を２分割以上しても良い。また、本実施例では、弁体として電磁弁１のポペット型バルブ２を設けているが、弁体として駆動モータ（モータアクチュエータ）または手動操作によって駆動されるポペット型バルブ、バタフライバルブやロータリバルブ等の回転弁を設けても良い。また、本実施例では、電磁弁１のポペット型バルブ（弁体）２よりも２次空気の流れ方向の下流側（排気ガスの流入方向の上流側）に逆止弁６を設置しているが、逆止弁６は設けなくても良い。また、ケースアウトレット９をバルブハウジング３と一体化してハウジング（管状体）としても良い。
【図面の簡単な説明】
【００７４】
【図１】電磁式２次空気制御弁の全体構成を示した断面図である（実施例１）。
【図２】電磁式２次空気制御弁の全体構成を示した断面図である（実施例１）。
【図３】電磁式２次空気制御弁の全体構成を示した断面図である（実施例２）。
【図４】電磁式２次空気制御弁の全体構成を示した断面図である（実施例３）。
【図５】電磁式２次空気制御弁の全体構成を示した断面図である（実施例４）。
【図６】ケースアウトレットを示した平面図である（実施例４）。
【図７】電磁式２次空気制御弁の全体構成を示した断面図である（実施例４）。
【図８】（ａ）は図７のＡ−Ａ断面図で、（ｂ）はケースアウトレットを示した平面図である（実施例４）。
【図９】ケースアウトレットを示した平面図である（実施例４）。
【図１０】電磁式２次空気制御弁の全体構成を示した断面図である（従来の技術）。
【符号の説明】
【００７５】
１  電磁弁
２  電磁弁のポペット型バルブ（弁体）
３  電磁弁のバルブハウジング（管状体、２次空気流路管）
４  電磁弁のソレノイドアクチュエータ
５  電磁弁のコイルスプリング（弁体付勢手段）
６  逆止弁
７  逆止弁のリードバルブ
８  逆止弁のリードストッパ
９  逆止弁のケースアウトレット（管状体、２次空気流路管）
１１  バルブハウジングの２次空気流路（空気流路）
１２  バルブハウジングの２次空気流路（空気流路）
１４  バルブハウジングの２次空気流路（空気流路）
１５  金属プレートの空気通過口
１６  ケースアウトレットの２次空気流路（空気流路）
１７  ケースアウトレットの２次空気流路（空気流路）
１８  ケースアウトレットの接続口（ガス流入口）
１９  ケースアウトレットの袋穴状空間（淀み空間）
４１  逆止弁の金属プレート
５１  ケースアウトレットの屈曲部
５２  屈曲部の流路壁面
５３  ケースアウトレットの気密プラグ（干渉壁）
５４  袋穴状空間の開口部
５５  ケースアウトレットの異物返し部
５９  ケースアウトレットの淀み空間
６１  ケースアウトレットの干渉壁
６２  干渉壁の対向壁面
６３  干渉壁の異物返し部
６４  ケースアウトレットの淀み空間
６５  干渉壁の流路壁面
６６  ケースアウトレットの流路壁面
７１  ケースアウトレットの屈曲部
７２  屈曲部の流路壁面
７３  屈曲部の異物返し部
７４  ケースアウトレットの淀み空間
７５  ケースアウトレットの流路壁面
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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