(57)【要約】【課題】簡素かつコンパクトな構造によってバルブストッパーの共振騒音を効果的に防止するとともに、バルブストッパーによる気流の流量減少を防止する。【解決手段】バルブ開口部25を閉塞する開弁可能な薄膜状のバルブ体45を挟んでバルブ開口部25を所定間隙を有して覆い、バルブ体45の開弁量を規制するバルブストッパー46を有し、このバルブストッパー46の先端部にはバルブ開口部25の他端側に指向する突起53を形成し、バルブストッパー46基端部を固定手段(ビス47)によりバルブ開口部25の一端に固定した際にバルブストッパー46先端部の突起53がバルブ開口部25の他端に当接することによりバルブストッパー46がバルブ開口部25から離反する方向に弾性変形した状態で固定されるように、バルブストッパー46に弾性変形しろＨ１を設けた。【選択図】  図３
2006161946.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
バルブ開口部と、このバルブ開口部を閉塞する開弁可能な薄膜状のバルブ体と、このバルブ体を挟んでバルブ開口部を所定間隙を有して覆い、上記バルブ体の開弁量を規制するバルブストッパーとを有し、上記バルブ体の基端部とバルブストッパーの基端部とを重ねて固定手段を用いて上記バルブ開口部の一端に固定し、バルブストッパーの先端部にはバルブ開口部の他端側に指向する突起を形成し、バルブストッパー基端部を上記固定手段によりバルブ開口部の一端に固定した際にバルブストッパー先端部の突起がバルブ開口部の他端に当接することによりバルブストッパーがバルブ開口部から離反する方向に弾性変形した状態で固定されるように、バルブストッパーに弾性変形しろを設けたことを特徴とするリード弁装置。
【請求項２】
前記突起をバルブストッパーの先端部にて幅方向に離間させて複数形成し、これらの突起をバルブ開口部の他端に対して立脚するように当接させた請求項１に記載のリード弁装置。
【請求項３】
前記バルブストッパーの中間部に前記バルブ体から離反する方向に湾曲する湾曲部を形成するとともに、バルブストッパーのバルブ体先端部側に対応する部位に、上記湾曲部の最大離反部よりもバルブ体側に近い先端ストッパー部を設けた請求項１または２に記載のリード弁装置。
【請求項４】
ブロック状のバルブボディーに前記バルブ開口部を複数形成してそれぞれのバルブ開口部に前記バルブ体とバルブストッパーを設け、各バルブ体とバルブストッパーの上からバルブカバーを気密的に被装し、このバルブカバーにアウトレット通路を設けた請求項１〜３にのいずれかに記載のリード弁装置。
【請求項５】
前記バルブストッパーまたはバルブ開口部の少なくとも一方に、前記バルブ体の振動を抑制する振動抑制手段を表面を覆うように設けた請求項１〜４にのいずれかに記載のリード弁装置。
【請求項６】
インレット通路をバルブ体の基端部側に、アウトレット通路をバルブ体の先端部側に、それぞれオフセット配置した請求項１〜５のいずれかに記載のリード弁装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば車両用エンジンの排気通路に二次空気を導入するためのリード弁装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
この種のリード弁装置は、特許文献１等に記載されているように、バルブ開口部と、このバルブ開口部を閉塞する開弁可能な薄膜状のバルブ体（リード）と、このバルブ体を挟んでバルブ開口部を所定間隙を有して覆い、上記バルブ体の開弁量を規制するバルブストッパーとを有している。
【０００３】
バルブ体の上流側の気圧が下流側よりも高くなるとバルブ体が押し開かれてバルブ開口部を気流が流れるが、逆に下流側の気圧が上流側よりも高くなってもバルブ体は開弁せず、気流の逆流が阻止される。
【０００４】
エンジンの二次空気導入用のリード弁装置の場合は、気流の圧力が正負交互に高速で切り替わるため、バルブ体が激しく開閉し、この時にバルブ体がバルブストッパーに衝突してバルブストッパーを共振させ、不快な打撃音を発することが問題となっていた。一般にバルブストッパーはその一端がスクリュー等でバルブボディーに固定されて片持ち支持されるため、上記共振に対する減衰力はバルブストッパーの材質固有のものでしかない。
【０００５】
そこで、特許文献２に記載されているようにバルブストッパーの自由端部をバルブケースに弾性接触させたり、特許文献３等に記載されているようにバルブストッパーの両端を固定することによりバルブストッパーの共振を防止していた。
【特許文献１】特開２００３−２４０１４２号公報
【特許文献２】実開昭５９−１１６５２１号公報
【特許文献３】特開平５−４４６４７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上述のようにバルブストッパーの自由端部をバルブケースに弾性接触させたり、バルブストッパーの両端を固定することによってバルブストッパーの共振を防止するには、バルブケースの工作精度を高くしたり部品点数を増やさなければならない上に、バルブストッパーの組立工数が増えるため、リード弁装置の製造コストアップの原因となる。
【０００７】
また、バルブ開口部を覆うように設けられるバルブストッパーによりバルブ開口部を通過する気流が妨げられ、気流の流量が減少してしまうという問題もあった。
【０００８】
本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであり、簡素かつコンパクトな構造によってバルブストッパーの共振騒音を効果的に防止するとともに、バルブストッパーによる気流の流量減少を防止することのできるリード弁装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するため、本発明に係るリード弁装置は、バルブ開口部と、このバルブ開口部を閉塞する開弁可能な薄膜状のバルブ体と、このバルブ体を挟んでバルブ開口部を所定間隙を有して覆い、上記バルブ体の開弁量を規制するバルブストッパーとを有し、上記バルブ体の基端部とバルブストッパーの基端部とを重ねて固定手段を用いて上記バルブ開口部の一端に固定し、バルブストッパーの先端部にはバルブ開口部の他端側に指向する突起を形成し、バルブストッパー基端部を上記固定手段によりバルブ開口部の一端に固定した際にバルブストッパー先端部の突起がバルブ開口部の他端に当接することによりバルブストッパーがバルブ開口部から離反する方向に弾性変形した状態で固定されるように、バルブストッパーに弾性変形しろを設けたことを特徴とする。
【００１０】
また、前記突起をバルブストッパーの先端部にて幅方向に離間させて複数形成し、これらの突起をバルブ開口部の他端に対して立脚するように当接させた。
【００１１】
さらに、前記バルブストッパーの中間部に前記バルブ体から離反する方向に湾曲する湾曲部を形成するとともに、バルブストッパーのバルブ体先端部側に対応する部位に、上記湾曲部の最大離反部よりもバルブ体側に近い先端ストッパー部を設けた。
【００１２】
そして、ブロック状のバルブボディーに前記バルブ開口部を複数形成してそれぞれのバルブ開口部に前記バルブ体とバルブストッパーを設け、各バルブ体とバルブストッパーの上からバルブカバーを気密的に被装し、このバルブカバーにアウトレット通路を設けた。
【００１３】
また、前記バルブストッパーまたはバルブ開口部の少なくとも一方に、前記バルブ体の振動を抑制する振動抑制手段を表面を覆うように設けた。
【００１４】
さらに、インレット通路をバルブ体の基端部側に、アウトレット通路をバルブ体の先端部側に、それぞれオフセット配置した。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、バルブストッパーに設けられた突起と弾性変形しろによってバルブストッパーがバルブ開口部から離反する方向に弾性変形した状態で固定されるため、バルブストッパーに初期荷重が加えられてバルブストッパー先端部の動きが規制される。この初期荷重による残留応力によりバルブストッパーに高い振動減衰性が付与されるため、バルブ体がバルブストッパーに衝突する際におけるバルブストッパーの共振騒音の発生を効果的に防止することができる。バルブストッパーの先端部は固定する必要がないため、簡素かつコンパクトな構造にできる。
【００１６】
また、突起をバルブストッパーの先端部にて幅方向に離間させて複数形成し、これらの突起をバルブ開口部の他端に対して立脚するように当接させたことにより、事実上バルブ体が三方開きとなり、バルブストッパーにより気流が阻害されて流量が減少することを防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１８】
図１は、本発明に係るリード弁装置がエンジンの二次空気供給システムに適用された自動二輪車の一例を示す左側面図である。
【００１９】
この自動二輪車１は車体フレーム２の前半部にエンジン３が搭載され、エンジン３の後方にはキャブレターや燃料噴射装置等の混合気生成手段４とエアクリーナー５が接続されている（図２も参照）。エンジン３は例えば並列４気筒ガソリン機関である。
【００２０】
車体フレーム２の前頭部には前輪６を支持するフロントフォーク７がハンドルバー８等とともに左右回動自在に軸支され、車体フレーム２の中間下部には後輪９を支持するスイングアーム１０が上下回動自在に軸支されている。
【００２１】
エンジン３の上方となる車体フレーム２の前半上部には燃料タンク１１が搭載され、その後方となる車体フレーム２の後半上部に着座シート１２が載置されている。また、エンジン３の前部から排気管１３が延出して後方に延び、その後端に排気マフラー１４が設けられている。
【００２２】
図２はエンジン３のシリンダーヘッド１６と混合気供給手段４付近を拡大した左側面図である。シリンダーヘッド１６の上部には二次空気供給システム１７のリード弁装置１８が設けられている。二次空気供給システム１７は、このリード弁装置１８と、１本のバキュームパイプ２０と、１本の二次空気吸入ホース２１と、エンジン３の気筒数分（ここでは４本）の二次空気供給ホース２２とを備えて構成されている。２３はシリンダーヘッド１６の上部から延出してエアクリーナー５に繋がるブローバイホースである。
【００２３】
図３は図２のIII-III線に沿うリード弁装置１８の横断面図である。リード弁装置１８はアルミ合金等で形成されたブロック状のバルブボディー２４を主体にしており、このバルブボディー２４の左右側面にそれぞれ上下２つのバルブ開口部２５（弁座）が形成され、これら合計４つのバルブ開口部２５にそれぞれインレット通路２６が形成されている。
【００２４】
バルブボディー２４の中心部には分配室２８が形成され、各インレット通路２６はこの分配室２８に通じている。また、バルブボディー２４の前面にはダイヤフラムカバー３０が被装されてダイヤフラム室３１が形成され、バルブボディー２４の後面には吸入カバー３３が被装されて吸入バルブ室３４が形成されている。ダイヤフラムカバー３０には負圧管３６が、吸入カバー３３には吸入ユニオン３７が、それぞれ設けられている。
【００２５】
分配室２８には車両前後方向に沿うダイヤフラム軸３９が摺動自在に軸通され、その前端がダイヤフラム室３１内に設置されたダイヤフラム４０に連結され、後端が吸入バルブ室３４内に設置された吸入バルブ４２に連結されている。そして、分配室２８の前部と吸入バルブ４２との間に弾装されたスプリング４３によりダイヤフラム軸３９が後方（吸入バルブ室３４側）に付勢され、吸入バルブ４２が開弁する一方、ダイヤフラム４０が後方に引き寄せられる。
【００２６】
バルブボディー２４の左右側面に開口するバルブ開口部２５にはバルブ体４５とバルブストッパー４６が設けられている。バルブ体４５は例えば樹脂製の薄膜状であり、バルブストッパー４６は図４と図５にも示すように厚手の金属板を湾曲した部品である。バルブ体４５の基端部（例えば前端）とバルブストッパー４６の基端部とが重ねら合わせられてビス等の固定手段４７によりバルブ開口部２５の一端に固定される。
【００２７】
バルブ体４５はバルブ開口部２５を閉塞し、バルブストッパー４６はバルブ体４５を挟んでバルブ開口部２５を所定間隙を有して覆う。バルブ体４５は開弁可能であり、その開弁量がバルブストッパー４６により規制される。
【００２８】
各バルブ体４５とバルブストッパー４６の上からはバルブカバー４９が被装される。このバルブカバー４９は例えば金属板をプレス成形したものであるが樹脂等で形成してもよく、バルブ体４５とバルブストッパー４６を覆うハウジング部４９ａと、車幅方向両外側に延びるユニオン状のアウトレット通路５０を備えており、Ｏ‐リング５１を介してバルブボディー２４に対し気密的に固定される。
【００２９】
ここで、インレット通路２６はバルブ体４５の基端部側（固定端側）に、アウトレット通路５０はバルブ体４５の先端部側に、それぞれオフセット配置されている。また、インレット通路２６は分配室２８からバルブ体４５に向かって内寸が拡張し、その拡張率（インレット通路２６の内壁の傾斜率）はバルブ体４５の先端部側の内壁２６ａの方がバルブ体４５の基端部側の内壁２６ｂよりも大きくされている。
【００３０】
図４〜図６に示すように、バルブストッパー４６の基端部には固定手段４７用の穴５２が形成され、バルブストッパー４６の先端部には突起５３が形成されている。この突起５３はバルブストッパー４６の先端部にて幅方向に離間させて複数、例えば２つ形成されており、バルブ開口部２５の他端側（バルブボディー２４側）に指向するように直角に折曲されている。突起５３の長さは図６に示すようにバルブストッパー４６の固定基準面５５から寸法Ｈ１だけバルブボディー２４側に突出しており、この寸法Ｈ１がバルブストッパー４６の弾性変形しろとなる。
【００３１】
バルブストッパー４６の基端部（固定基準面５５）が固定手段４７でバルブ開口部２５の一端に固定されると、突起５３がバルブ開口部２５の他端（バルブボディー２４）に対して立脚するように当接し、このように突起５３がバルブ開口部２５の他端に当接することと、弾性変形しろＨ１が設けられたことにより、バルブストッパー４６がバルブ開口部２５から離反する方向に弾性変形した状態で固定される。なお、２つの突起５３の間は開放流路５７となる。
【００３２】
図５に示すように、バルブストッパー４６の中間部にはバルブ体４５から離反する方向になだらかに湾曲する湾曲部５９が形成され、バルブストッパー４６の先端部付近、即ちバルブ体４５の先端部付近に対応する部位には湾曲部５９とは逆方向に小さな曲率で湾曲する先端ストッパー部６０が設けられている。バルブストッパー４６の固定基準面５５から先端ストッパー部６０までの高さＨ２は、固定基準面５５から湾曲部５９の最大離反部６１までの高さＨ３よりも小さく設定され、これにより先端ストッパー部６０の頂部が湾曲部５９の最大離反部６１よりもバルブ体４５側に近付いている。
【００３３】
図２に示すように、リード弁装置１８の負圧管３６と混合気生成手段４の負圧側との間がバキュームパイプ２０で接続され、吸入ユニオン３７とエアクリーナー５のクリーンサイドとの間が二次空気吸入ホース２１で接続され、４つのアウトレット通路５０と４本の排気通路（排気管１３または排気ポート）との間がそれぞれ二次空気供給ホース２２で接続される。
【００３４】
エンジン３が作動すると、排気通路を流れる排気ガスの脈動の合間に発生する負圧が二次空気供給ホース２２とアウトレット通路５０を経てバルブ体４５に作用し、バルブ体４５を開弁させるため、エアクリーナー５からの外気が二次空気吸入ホース２１→吸入ユニオン３７→吸入バルブ室３４→分配室２８→インレット通路２６→バルブ開口部２５→アウトレット通路５０→二次空気供給ホース２２を流れて排気通路内に二次空気として導入され、これにより排気ガス中に含まれる未燃焼成分が再着火して排気ガス中のＨＣ、ＣＯ、ＮＯｘ等の有害成分が浄化される。
【００３５】
吸入バルブ４２はスプリング４３の付勢力により普段は開弁しているが、エンジン３の運転負荷が高まって混合気供給手段４のスロットル開度が大きくなるにつれ、混合気供給手段４の負圧がバキュームパイプ２０と負圧管３６を経てダイヤフラム室３１内のダイヤフラム４０に作用し、ダイヤフラム４０を前方に引っ張るため、スプリング４３の付勢力に抗して吸入バルブ４２の開弁量が小さくなる。したがって、エンジン３の運転負荷が高まるにつれて排気通路への二次空気供給量が減少し、二次空気供給量が最適値に制御される。
【００３６】
以上のように構成されたリード弁装置１８は、バルブストッパー４６に設けられた突起５３と弾性変形しろＨ１とによってバルブストッパー４６がバルブ開口部２５から離反する方向に弾性変形した状態でバルブボディー２４に固定されるため、バルブストッパー４６に初期荷重が加えられてバルブストッパー４６の先端部の動きが規制される。
【００３７】
この初期荷重による残留応力によりバルブストッパー４６に高い振動減衰性が付与されるため、バルブ体４５の高速な開閉動作に伴いバルブ体４５がバルブストッパー４６に衝突する際におけるバルブストッパー４６の共振騒音の発生を効果的に防止することができる。
【００３８】
しかも、バルブストッパー４６の先端部を専用の固定手段等を用いて固定する必要がないため、リード弁装置１８の構造を簡素かつコンパクトにできる。
【００３９】
なお、バルブ開口部２５またはバルブストッパー４６の少なくとも一方の表面を、バルブ体４５の振動を抑制する振動抑制手段で覆うことにより、共振騒音の発生をより効果的に防止することができる。例えば図６に示すようにバルブストッパー４６の内面側に弾性材料６４をコーディングする事等が考えられる。
【００４０】
また、突起５３をバルブストッパー４６の先端部にて幅方向に離間させて複数形成し、これらの突起５３をバルブ開口部２５の他端（バルブボディー２４）に対して立脚するように当接させ、２つの突起５３の間に開放流路５７を形成したことにより、事実上バルブ体４５を三方開きとし、バルブストッパー４６により気流が阻害されて流量が減少することを効果的に防止できる。同時に、同じ流量を確保するのであればバルブ開口部２５およびバルブ体４５の周方向の寸法を小さくすることができ、これによりバルブ体４５の周りを小型化してリード弁装置１８のコンパクト化に貢献することができる。
【００４１】
さらに、バルブストッパー４６の中間部をバルブ体４５から離反する方向に湾曲する湾曲部５９を形成するとともに、このバルブストッパー４６の先端部側に、湾曲部５９の最大離反部６１の高さＨ３よりもバルブ体４５側に近い高さＨ２の先端ストッパー部６０を設けたため、最大離反部６１の高さ、即ちバルブカバー４９（ハウジング部４９ａ）の高さを低くすることができ、この点でもリード弁装置１８の幅方向寸法をコンパクト化することができる。
【００４２】
一方、インレット通路２６をバルブ体４５の基端部側（固定端側）に、アウトレット通路５０をバルブ体４５の先端部側（自由端側）に、それぞれオフセット配置したため、バルブ開口部２５を通り抜ける気流をバルブ体４５が大きく開く側に多く流して気流の流れをスムーズにし、バルブ体４５およびバルブストッパー４６による気流の阻害を一層効果的に防止できる。なお、インレット通路２６の内壁２６ａの傾斜率を内壁２６ｂの傾斜率よりも大きくしたことによって上記効果が増幅される。
【００４３】
また、ブロック状のバルブボディー２４に複数形成したバルブ開口部２５にそれぞれバルブ体４５とバルブストッパー４６を設け、その上からバルブカバー４９を気密的に被装し、このバルブカバー４９にアウトレット通路５０を設ける構造としたので、バルブボディー２４のマスを大きくしてバルブストッパー４６を強固に保持しながら伝達振動の振幅を抑えてバルブストッパー４６の共振を効果的に防止するとともに、各バルブ開口部２５を近接配置してリード弁装置１８をコンパクト化することができる。
【００４４】
なお、本実施形態では自動二輪車１の二次空気供給システム１７に用いられるリード弁装置１８に本発明を適用した例について説明したが、自動二輪車に限らず他の車両や船舶等のエンジンの二次空気供給システムのリード弁装置に本発明を適用してもよい。さらに、二次空気供給システムに限らず他の用途のリード弁装置にも本発明を幅広く適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明に係るリード弁装置がエンジンの二次空気供給システムに適用された自動二輪車の一例を示す左側面図。
【図２】エンジンのシリンダーヘッドと混合気供給手段付近を拡大した左側面図。
【図３】図２のIII-III線に沿うリード弁装置の横断面図により本発明の一実施形態を示す図。
【図４】バルブストッパーの平面図。
【図５】バルブストッパーの側面図。
【図６】図４のVI-VI線に沿う縦断面図。
【符号の説明】
【００４６】
１８  リード弁装置
２４  バルブボディー
２５  バルブ開口部
２６  インレット通路
３６  負圧管
３７  吸入ユニオン
４０  ダイヤフラム
４２  吸入バルブ
４５  バルブ体
４６  バルブストッパー
４７  固定手段としてのビス
４９  バルブカバー
５０  アウトレット通路
５３  突起
５５  固定基準面
５９  湾曲部
６０  先端ストッパー部
６１  最大離反部
６４  振動抑制手段としての弾性材料
Ｈ１  弾性変形しろ
【図１】
2006161946.tif 000003
【図２】
2006161946.tif 000004
【図３】
2006161946.tif 000005
【図４】
2006161946.tif 000006
【図５】
2006161946.tif 000007
【図６】
2006161946.tif 000008