(57)【要約】【課題】吸気通路内の圧力と大気圧との差圧が小さくなった場合でも、弁体が開くことを抑えることのできる吸気通路の排液機構を提供する。【解決手段】排液機構は、内燃機関の吸気通路１０に一端が接続されており他端が大気解放されているドレン通路１１と、ドレン通路１１内で弁軸２１を中心にして回動することによりドレン通路１１を開閉する弁体２０とを備えている。弁体２０において弁軸２１を挟む２つの受圧面のうちでドレン通路１１の流路方向に対する投影面積が大きい方の受圧面が、ドレン通路１１の吸気通路１０側の領域及び大気解放側の領域のうちで機関運転中に圧力が低くなる領域の方向に向かって回動することにより、弁体２０は閉じられる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の吸気通路に一端が接続されており他端が大気解放されているドレン通路と、前記ドレン通路内で弁軸を中心にして回動することにより同ドレン通路を開閉する弁体とを備える吸気通路の排液機構であって、
前記弁体において前記弁軸を挟む２つの受圧面のうちで前記ドレン通路の流路方向に対する投影面積が大きい方の受圧面が、前記ドレン通路の吸気通路側の領域及び大気解放側の領域のうちで機関運転中に圧力が低くなる領域の方向に向かって回動することにより、前記弁体が閉じられる
ことを特徴とする吸気通路の排液機構。
【請求項２】
前記ドレン通路内には、前記弁体の外周に沿って当接することにより前記弁体の閉弁位置を規制するストッパが設けられている
請求項１に記載の吸気通路の排液機構。
【請求項３】
前記ストッパは、前記弁体との当接面から前記ドレン通路の吸気通路側の内壁にかけて肉厚が薄くなる傾斜面を有する
請求項２に記載の吸気通路の排液機構。
【請求項４】
前記弁体が閉弁状態のときには、前記弁体の受圧面が鉛直方向に対して傾いている
請求項１〜３のいずれか１項に記載の吸気通路の排液機構。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、吸気通路の排液機構に関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関の吸気通路には、吸入空気とともにブローバイガスや外部ＥＧＲガスが導入される。ブローバイガスや外部ＥＧＲガスにはオイルや水分が含まれているため、これらオイルや水分が冷却されると、オイルや水分が液状の凝縮液となって吸気通路内に蓄積する。こうした凝縮液が吸気通路内において多量に蓄積すると、吸気通路に腐食が生じたり、一度に多量の凝縮液が燃焼室に流入することによって失火や白煙が発生したりするおそれがある。このため、吸気通路から凝縮液等の液体を排出する排液機構が種々提案されている。
【０００３】
例えば、特許文献１に記載の排液機構では、排液孔を備えた排液部を吸気通路に設け、その排液部をダイヤフラム弁にて開閉するようにしている。具体的には、内燃機関の運転中には、吸気通路内の圧力が大気圧よりも小さくなることから、ダイヤフラム弁は排液部に吸着されて排液孔が閉じられる。一方、内燃機関が停止すると、吸気通路内の圧力が大気圧と等しくなるため、ダイヤフラム弁は排液部に吸着されることなく自由状態になる。ダイヤフラム弁が自由状態になると、排液部に溜まった液体の自重によってダイヤフラム弁は排液部から離間し、これにより排液孔が開くことで液体が吸気通路外に排出される。このように同文献１に記載の排液機構では、吸気通路内の圧力と大気圧との差圧を利用して排液機構の弁を開閉するようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１２−２１９７３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、機関運転中の吸気通路内は圧力が一定ではないため、例えば脈動などの発生により吸気通路内の圧力が大気圧に近づいた場合には、吸気通路内の圧力と大気圧との差圧が小さくなる。そのため、上述したダイヤフラム弁を利用する排液機構では、機関運転中に弁体であるダイヤフラム弁が開いてしまうおそれがある。
【０００６】
本発明はこうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、吸気通路内の圧力と大気圧との差圧が小さくなった場合でも、弁体が開くことを抑えることのできる吸気通路の排液機構を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決する吸気通路の排液機構は、内燃機関の吸気通路に一端が接続されており他端が大気解放されているドレン通路と、ドレン通路内で弁軸を中心にして回動することによりドレン通路を開閉する弁体とを備えている。そして、弁体において弁軸を挟む２つの受圧面のうちでドレン通路の流路方向に対する投影面積が大きい方の受圧面が、ドレン通路の吸気通路側の領域及び大気解放側の領域のうちで機関運転中に圧力が低くなる領域の方向に向かって回動することにより、弁体は閉じられるようにしている。
【０００８】
なお、上記投影面積とは、ドレン通路の流路方向に向かって弁体の受圧面が投影される面積のことをいう。
同構成では、弁体の表裏に対して、吸気通路内の圧力と大気圧とがそれぞれ作用し、弁体には、吸気通路内の圧力と大気圧との差圧に応じた付勢力が圧力の高い方から低い方に向かって作用する。ここで、弁体において弁軸を挟む２つの受圧面について、ドレン通路の流路方向に対する投影面積が互いに異なる場合には、投影面積が大きい方の受圧面に作用する上記付勢力は、投影面積が小さい方の受圧面に作用する上記付勢力よりも大きくなる。従って、上記差圧が小さくなった場合でも、投影面積が大きい方の受圧面に作用する上記付勢力によって弁体は回動する。このように投影面積が大きい方の受圧面は、上記付勢力が作用する方向、つまりドレン通路の吸気通路側の領域及び大気解放側の領域のうちで機関運転中に圧力が低くなる領域の方向に向かって回動する。そして、同構成では、このようにして圧力が低くなる領域の方向に向かって投影面積が大きい方の受圧面が回動することにより、弁体が閉じられるようにしている。従って、吸気通路内の圧力と大気圧との差圧が小さくなった場合でも、弁体が開くことを抑えることができるようになる。
【０００９】
ちなみに、過給機付きの内燃機関では、機関運転中の吸気通路内の圧力が大気圧よりも高くなる。従って、過給機付きの内燃機関の吸気通路に対して同構成の排液機構を適用した場合には、弁体において投影面積が大きい方の受圧面が、ドレン通路の大気解放側の領域の方向に向かって回動することにより、弁体は閉じられるようになる。他方、自然吸気式の内燃機関では、機関運転中の吸気通路内の圧力が大気圧よりも低くなる。従って、自然吸気式の内燃機関の吸気通路に対して同構成の排液機構を適用した場合には、弁体において投影面積が大きい方の受圧面が、ドレン通路の吸気通路側の領域の方向に向かって回動することにより、弁体は閉じられるようになる。
【００１０】
上記排液機構において、ドレン通路内には、弁体の外周に沿って当接することにより弁体の閉弁位置を規制するストッパを設けることが好ましい。
同構成によれば、ストッパに当接することより弁体の閉弁位置が規制される。ここで、弁体とストッパとが当接しているときには、弁体の受圧面の投影面積が、弁体とストッパとの当接面積の分だけ少なくなる。従って、ストッパにおいて弁体に当接する部位の面積を調整することによって、弁体の受圧面の投影面積を調整することができるようになる。
【００１１】
また、上記ストッパは、弁体との当接面からドレン通路の吸気通路側の壁面にかけて肉厚が薄くなる傾斜面を有することが好ましい。
同構成によれば、吸気通路側からストッパの配設部位に向かってドレン通路内を流れてきた液体（上記凝縮液や雨水など）は、ストッパにて滞留することなく同ストッパの傾斜面を流れて弁体に届くようになる。そして、弁体が開弁すると、弁体に到達していた液体は、ドレン通路の大気解放側に排出される。このようにしてストッパに傾斜面を設けることにより、液体がストッパに滞留することを抑えることができ、ひいては排液機構の排液性能を高めることができるようになる。
【００１２】
上記排液機構において、弁体が閉弁状態のときには、当該弁体の受圧面が鉛直方向に対して傾いていることが好ましい。
同構成によれば、機関停止に伴って上記差圧が消滅し、弁体の受圧面に対して上記付勢力が作用しなくなったときには、弁体の自重や、弁体の受圧面に滞留していた液体の自重などにより、弁体の受圧面は、鉛直方向に対して平行に近づくように回動する。従って、機関停止したときには、弁体が自ずと開弁状態になるようにすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】吸気通路の排液機構の第１実施形態における構成を示す断面図。
【図２】図１のＡ−Ａ線に沿った断面図。
【図３】図１のＢ−Ｂ線に沿った断面図。
【図４】同実施形態において、機関運転中の弁体の状態を示す断面図。
【図５】同実施形態において、機関停止時の弁体の状態を示す断面図。
【図６】吸気通路の排液機構の第２実施形態における構成を示す断面図。
【図７】図６のＣ−Ｃ線に沿った断面図。
【図８】同実施形態において、機関運転中の弁体の状態を示す断面図。
【図９】同実施形態において、機関停止時の弁体の状態を示す断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
（第１実施形態）
以下、吸気通路の排液機構の第１実施形態について、図１〜図５を参照して説明する。本実施形態では、自然吸気式のエンジンの吸気通路１０に排液機構を設けている。
【００１５】
図１に示すように、エンジンに吸入吸気を導入する吸気通路１０には、吸入空気量を調量するスロットルバルブが設けられており、このスロットルバルブの吸気下流側には、ＥＧＲガスやブローバイガスが導入される。
【００１６】
吸気通路１０にあって、スロットルバルブとエンジンとの間には、吸気通路１０内の液体（上述した凝縮液や雨水など）を外部に排液するための排液機構が設けられている。なお、こうした排液機構は、吸気通路１０において、鉛直方向下方に屈曲された箇所であって最も低い部位に設けることが好ましい。
【００１７】
排液機構は、管状のドレン通路１１を備えている。このドレン通路１１は、一端が吸気通路１０に接続されており、他端が大気解放されている。なお、ドレン通路１１の大気解放側には、排液された液体を貯留するタンク等を設けてもよい。また、ドレン通路１１は、吸気通路１０に対して一体形成することができる。また、ドレン通路１１と吸気通路１０とを別部材で形成し、それらドレン通路１１と吸気通路１０とを適宜の方法で固定してもよい。
【００１８】
ドレン通路１１は、鉛直方向に対して傾いた状態で吸気通路１０に接続されている。より詳細には、吸気通路１０の吸気上流側に向かって開口するように傾いた状態で吸気通路１０に接続されている。これにより吸気通路１０の内壁に沿って流れる液体がドレン通路１１に流れ込みやすくなっている。
【００１９】
ドレン通路１１内には、弁軸２１を中心にして回動することによりドレン通路１１を開閉する円板状の弁体２０、いわゆるバタフライバルブが設けられている。
この弁体２０の表裏であってその半径方向に広がる面は、吸気通路１０内の圧力や大気圧や作用する受圧面となっている。そして弁体２０が閉弁状態のときには、同弁体２０の受圧面が鉛直方向に対して傾くように構成されている。より詳細には、ドレン通路１１内には、弁体２０の閉弁位置を規制する第１ストッパ３０及び第２ストッパ３１が設けられている。第１ストッパ３０は、弁体２０において大気解放側の受圧面が閉じ位置よりもさらに回動することを規制する。第２ストッパ３１は、弁体２０において吸気通路１０側の受圧面が閉じ位置よりもさらに回動することを規制する。そして、弁体２０の回動が第１ストッパ３０や第２ストッパ３１によって規制されているときには、弁体２０の受圧面が、ドレン通路１１の内径方向に対して平行になるように、第１ストッパ３０や第２ストッパ３１の配設位置が定められている。このようにして弁体２０が閉弁しているときには、弁体２０の受圧面がドレン通路１１の内径方向に対して平行になる。ここで、ドレン通路１１は、上述したように鉛直方向に対して傾いているため、弁体２０の受圧面がドレン通路１１の内径方向に対して平行になっている状態では、弁体２０の受圧面は、鉛直方向に対して傾いた状態になる。
【００２０】
図２に、弁体２０にあって大気解放側の受圧面を示す。
この図２に示すように、弁体２０の回動中心となる弁軸２１の回動中心線ＣＥＮ２は、弁体２０の中心線ＣＥＮ１からオフセット量ＯＦ１の分だけ、弁体２０の半径方向にオフセットされている。つまり弁軸２１は、弁体２０の中心から同弁体２０の半径方向にオフセットされた位置に設けられている。
【００２１】
このように弁軸２１がオフセットされているため、弁体２０の大気解放側の受圧面であって弁軸２１を挟む２つの受圧面は互いに投影面積が異なっている。つまり、弁軸２１を挟んでその両側には、第１受圧面２０ａと第２受圧面２０ｂとが存在する。そして、弁軸２１のオフセット方向の受圧面である第１受圧面２０ａの投影面積Ｓ１は、第２受圧面２０ｂの投影面積Ｓ２よりも小さくなっている。逆にいえば、第２受圧面２０ｂの投影面積Ｓ２は、第１受圧面２０ａの投影面積Ｓ１よりも大きくなっている。
【００２２】
なお、本実施形態において、投影面積とは、ドレン通路１１の流路方向に向かって弁体２０の受圧面が投影される面積のことをいい、実質的には弁体２０において圧力が作用する受圧面積と同じ値になる。
【００２３】
また、同図２に示すように、上記第１ストッパ３０は、弁体２０の第１受圧面２０ａの外周に沿って当接する円弧形状をなしている。そのため、弁体２０が閉弁して第１受圧面２０ａと第１ストッパ３０とが当接しているときの第１受圧面２０ａの投影面積Ｓ１は、弁体２０が開弁して第１受圧面２０ａと第１ストッパ３０とが離間しているときの第１受圧面２０ａの投影面積Ｓ１と比較して、第１受圧面２０ａと第１ストッパ３０とが当接する同第１ストッパ３０の円弧形状部の面積の分だけ小さくなる。
【００２４】
図３に、弁体２０にあって吸気通路１０側の受圧面を示す。
この図３に示すように、弁体２０の大気解放側の受圧面であって弁軸２１を挟む２つの受圧面も互いに投影面積が異なっている。つまり、弁軸２１を挟んでその両側には、第３受圧面２０ｃと第４受圧面２０ｄとが存在する。そして、弁軸２１のオフセット方向の受圧面である第３受圧面２０ｃの投影面積は、第４受圧面２０ｄの投影面積よりも小さくなっている。
【００２５】
また、同図３に示すように、上記第２ストッパ３１は、弁体２０の第４受圧面２０ｄの外周に沿って当接する円弧形状をなしている。そのため、弁体２０が閉弁して第４受圧面２０ｄと第２ストッパ３１とが当接しているときの第４受圧面２０ｄの投影面積Ｓ４は、弁体２０が開弁して第４受圧面２０ｄと第２ストッパ３１とが離間しているときの第４受圧面２０ｄの投影面積Ｓ４と比較して、第４受圧面２０ｄと第２ストッパ３１とが当接する同第２ストッパ３１の円弧形状部の面積の分だけ小さくなる。
【００２６】
また、先の図１に示すように、第２ストッパ３１には、弁体２０の当接面（第４受圧面２０ｄ）からドレン通路１１の吸気通路１０側の内壁にかけて肉厚が薄くなる傾斜面３１ａが形成されている。
【００２７】
次に、上記排液機構の作用について、図４及び図５を参照して説明する。なお、図４には、機関運転中の弁体２０の状態を示し、図５には、機関停止中の弁体２０の状態を示す。
【００２８】
図４に示すように、自然吸気式のエンジンでは、機関運転中において、吸気通路１０内の圧力である吸気圧Ｐ１が大気圧Ｐ０よりも低くなる。
そして、弁体２０の表裏の受圧面には、吸気圧Ｐ１と大気圧Ｐ０とがそれぞれ作用し、弁体２０には、吸気圧Ｐ１と大気圧Ｐ０との差圧に応じた付勢力ＰＣが、圧力の高い方から低い方に向かって作用する。ここで、上述したように自然吸気式のエンジンでは、機関運転中の吸気圧Ｐ１が大気圧Ｐ０よりも低くなるため、上記付勢力ＰＣは、弁体２０の大気解放側から吸気通路１０側に向かって作用する。
【００２９】
ここで、弁体２０の弁軸２１は、弁体２０の中心から同弁体２０の半径方向にオフセットされている。そのため、上述したように弁体２０において弁軸２１を挟む２つの受圧面は互いに投影面積が異なっており、弁体２０の大気解放側の受圧面であって、投影面積が大きい方の第２受圧面２０ｂに作用する上記付勢力ＰＣ１は、投影面積が小さい方の第１受圧面２０ａに作用する上記付勢力ＰＣ２よりも大きくなる。従って、吸気圧Ｐ１と大気圧Ｐ０との差圧が小さくなった場合でも、投影面積が大きい方の第２受圧面２０ｂに作用する上記付勢力ＰＣ１によって弁体２０は回動する。このように投影面積が大きい方の第２受圧面２０ｂは、上記付勢力ＰＣ１が作用する方向、つまりドレン通路１１の吸気通路１０側の領域及び大気解放側の領域のうちで機関運転中に圧力が低くなる領域の方向である吸気通路１０側に向かって回動する（図４に示す矢印Ｒ１方向）。そして、本実施形態では、投影面積が大きい方の第２受圧面２０ｂが、圧力の低い領域（吸気通路１０側の領域）の方向に向かって回動し、その回動が第１ストッパ３０や第２ストッパ３１によって規制されることにより、弁体２０は閉弁状態になる。従って、機関運転中において、吸気通路１０内の圧力（Ｐ１）と大気圧（Ｐ０）との差圧が小さくなった場合でも、弁体２０を閉弁方向に回動させることができるとともに、弁体２０を閉弁状態に保持することができる。そのため上記差圧が小さくなった場合でも、弁体２０が開くことを抑えることができるようになる。
【００３０】
こうして弁体２０が閉弁状態になると、弁体２０の吸気通路１０側の受圧面である第４受圧面２０ｄと第２ストッパ３１との当接によって弁体２０の外周はシールされる。そして、第４受圧面２０ｄには、吸気通路１０からドレン通路１１内に向けて流れてきた液体Ｌが滞留する。
【００３１】
また、ドレン通路１１内には、弁体２０の閉弁位置を規制する第１ストッパ３０や第２ストッパ３１を設けている。そして、それら各ストッパ３０，３１は、弁体２０の外周に沿って当接する円弧形状をなしている。そのため、弁体２０と第１ストッパ３０とが当接しているときには、弁体２０の第１受圧面２０ａの投影面積が、弁体２０と第１ストッパ３０との当接面積の分だけ少なくなる。従って、第１ストッパ３０の円弧形状部の面積を調整することによって、弁体２０の第１受圧面２０ａの投影面積を調整することができるようになる。このため、例えば本実施形態では、弁軸２１を弁体２０の中心からオフセットされた位置に設けることにより、第１受圧面２０ａの投影面積が第２受圧面２０ｂの投影面積よりも小さくなるようにしているが、弁体２０の閉弁時において第１受圧面２０ａを第１ストッパ３０に当接させることにより、第１受圧面２０ａの投影面積は更に小さくなる。従って、弁体２０の閉弁時においては、第１受圧面２０ａに作用する上記付勢力ＰＣ２を第２受圧面２０ｂに作用する上記付勢力ＰＣ１よりも更に小さくすることができ、これにより弁体２０を閉弁状態に維持するための回転モーメント（先の図４において矢印Ｒ１の方向に作用する力）を高めることができる。
【００３２】
同様に、弁体２０と第２ストッパ３１とが当接しているときには、弁体２０の第４受圧面２０ｄの投影面積が、弁体２０と第２ストッパ３１との当接面積の分だけ少なくなる。従って、第２ストッパ３１の円弧形状部の面積を調整することによって、弁体２０の第４受圧面２０ｄの投影面積を調整することができる。
【００３３】
また、第２ストッパ３１は、弁体２０との当接面からドレン通路１１の吸気通路１０側の内壁にかけて肉厚が薄くなる傾斜面３１ａを有している。そのため、吸気通路１０側から第２ストッパ３１の配設部位に向かってドレン通路１１内を流れてきた液体Ｌ（上記凝縮液や雨水など）は、第２ストッパ３１の端部に滞留することなく傾斜面３１ａを流れて弁体２０（第４受圧面２０ｄ）に届くようになる。そして、弁体２０が開弁すると、弁体２０に到達していた液体Ｌは、ドレン通路１１の大気解放側に排出される。このように第２ストッパ３１に傾斜面３１ａを設けることにより、液体Ｌが第２ストッパ３１に滞留することを抑えることができ、ひいては排液機構の排液性能が高まるようになる。
【００３４】
図５に示すように、エンジンが停止すると、吸気圧Ｐ１と大気圧Ｐ０とは等しくなる。そして、上述したように、上記各ストッパ３０、３１の配設位置等を最適化することにより、弁体２０が閉弁状態のときには、当該弁体２０の受圧面が鉛直方向に対して傾くようにしている。従って、機関停止に伴い吸気圧Ｐ１と大気圧Ｐ０との差圧が消滅し、弁体２０の受圧面に対して上記付勢力ＰＣが作用しなくなったときには、弁体２０の自重や、弁体２０の第４受圧面２０ｄに滞留していた液体Ｌの自重などにより、弁体２０の受圧面は、鉛直方向に対して平行に近づくように回動する（図５に示す矢印Ｒ２方向）。そのため、機関停止したときには、弁体２０は自ずと開弁状態になり、機関運転中に滞留した液体Ｌを適切に排液することができるようになる。
【００３５】
ちなみに、上記特許文献１に記載のダイヤフラム弁を用いる排液機構の場合には、ダイヤフラム弁の変形量が余り大きくすることができないため、ダイヤフラム弁と排液孔との間の排出隙間を大きくすることは困難であり、単位時間当たりの排液量を多くすることは難しい。従って、機関停止から機関始動までの時間が短い場合には、排液部に滞留した液体を十分に排出することができないおそれがある。一方、本実施形態では、弁体２０がバタフライバルブとされており、弁体２０を回動させることにより液体Ｌの排出隙間を十分に大きくすることができる。従って、単位時間当たりの排液量を多くすることは比較的容易であり、機関停止から機関始動までの時間が短い場合でも、ドレン通路１１内に滞留した液体Ｌを十分に排出することができる。
【００３６】
また、ダイヤフラム弁の場合には、排液孔の開閉に際してダイヤフラム弁自体が変形しなければならないため、ダイヤフラム弁は、一般的にはゴムで形成されることが多い。しかし、ゴムは、極低温、酸、熱、オイル付着などによる劣化や、加水分解等によって硬化するため、場合によってはシール性能が低下したり、排液孔の開閉不良が起きたりするおそれがある。一方、本実施形態では、弁体２０がバタフライバルブとされており、ドレン通路１１の開閉に際して弁体２０自体が変形する必要がない。従って、硬化しにくい性質を有した樹脂材料や、金属材料等を使って弁体２０を形成することが可能であり、ダイヤフラム弁と比較して、シール性能の低下や開閉不良の発生等を抑えることができる。
【００３７】
以上説明したように、本実施形態によれば、以下の効果を得ることができる。
（１）ドレン通路１１内で弁軸２１を中心にして回動することによりドレン通路１１を開閉する弁体２０を備えている。そして、弁体２０の回動中心である弁軸２１は、弁体２０の中心から同弁体２０の半径方向にオフセットされた位置に設けている。そして、弁体２０において弁軸２１を挟む２つの受圧面（第１受圧面２０ａ及び第２受圧面２０ｂ）のうちで投影面積が大きい方の受圧面（第２受圧面２０ｂ）が、ドレン通路１１の吸気通路１０側の領域及び大気解放側の領域のうちで機関運転中に圧力が低くなる領域の方向（吸気通路１０側の方向）に向かって回動することにより、弁体２０は閉じられるようにしている。従って、吸気通路１０内の圧力と大気圧との差圧が小さくなった場合でも、弁体２０が開くことを抑えることができるようになる。
【００３８】
（２）ドレン通路１１内には、弁体２０の外周に沿って当接することにより弁体２０の閉弁位置を規制する第１ストッパ３０や第２ストッパ３１を設けている。従って、各ストッパにおいて弁体２０に当接する部位の面積を調整することによって、弁体２０の受圧面の投影面積を好適に調整することができるようになる。
【００３９】
（３）第２ストッパ３１は、弁体２０との当接面からドレン通路１１の吸気通路１０側の内壁にかけて肉厚が薄くなる傾斜面３１ａを有している。そのため、液体Ｌが第２ストッパ３１に滞留することを抑えることができ、ひいては排液機構の排液性能を高めることができるようになる。
【００４０】
（４）弁体２０が閉弁状態のときには、当該弁体２０の受圧面が鉛直方向に対して傾くようにしている。従って、機関停止したときには、弁体２０が自ずと開弁状態になるようにすることができる。
（第２実施形態）
次に、吸気通路の排液機構の第２実施形態について、図６〜図９を参照して説明する。本実施形態では、過給機付きのエンジンの吸気通路１０に排液機構を設けている。
【００４１】
図６に示すように、エンジンに吸入吸気を導入する吸気通路１０には、吸気を過給する過給機のコンプレッサタービンが配設されている。そして、自然吸気式のエンジンと同様に、この吸気通路１０内には、ＥＧＲガスやブローバイガスが導入される。
【００４２】
吸気通路１０にあって、コンプレッサタービンとエンジンとの間には、吸気通路１０内の液体（上述した凝縮液や雨水など）を外部に排液するための排液機構が設けられている。なお、本実施形態においても、こうした排液機構は、吸気通路１０において、鉛直方向下方に屈曲された箇所であって最も低い部位に設けることが好ましい。
【００４３】
排液機構は、管状のドレン通路１１を備えている。このドレン通路１１は、一端が吸気通路１０に接続されており、他端が大気解放されている。なお、ドレン通路１１の大気解放側には、排液された液体を貯留するタンク等を設けてもよい。また、ドレン通路１１は、吸気通路１０に対して一体形成することができる。また、ドレン通路１１と吸気通路１０とを別部材で形成し、それらドレン通路１１と吸気通路１０とを適宜の方法で固定してもよい。
【００４４】
ドレン通路１１は、鉛直方向に対して傾いた状態で吸気通路１０に接続されている。より詳細には、吸気通路１０の吸気上流側に向かって開口するように傾いた状態で吸気通路１０に接続されている。これにより吸気通路１０の内壁に沿って流れる液体がドレン通路１１に流れ込みやすくなっている。
【００４５】
ドレン通路１１内には、弁軸４１を中心にして回動することによりドレン通路１１を開閉する円板状の弁体４０、いわゆるバタフライバルブが設けられている。
この弁体４０の表裏であってその半径方向に広がる面は、吸気通路１０内の圧力や大気圧や作用する受圧面となっている。そして弁体４０が閉弁状態のときには、同弁体４０の受圧面が鉛直方向に対して傾くように構成されている。より詳細には、ドレン通路１１内には、弁体４０の閉弁位置を規制する第１ストッパ５０及び第２ストッパ５１が設けられている。第１ストッパ５０は、弁体４０において大気解放側の受圧面が閉じ位置よりもさらに回動することを規制する。第２ストッパ５１は、弁体４０において吸気通路１０側の受圧面が閉じ位置よりもさらに回動することを規制する。そして、弁体４０の回動が第１ストッパ５０や第２ストッパ５１によって規制されているときには、弁体４０の受圧面が、ドレン通路１１の内径方向に対して平行になるように、第１ストッパ５０や第２ストッパ５１の配設位置が定められている。このようにして弁体４０が閉弁しているときには、弁体４０の受圧面がドレン通路１１の内径方向に対して平行になる。ここで、ドレン通路１１は、上述したように鉛直方向に対して傾いているため、弁体４０の受圧面がドレン通路１１の内径方向に対して平行になっている状態では、弁体４０の受圧面は、鉛直方向に対して傾いた状態になる。
【００４６】
図７に、弁体４０にあって吸気通路１０側の受圧面を示す。
この図７に示すように、弁体４０の回動中心となる弁軸４１の回動中心線ＣＥＮ４は、弁体４０の中心線ＣＥＮ３からオフセット量ＯＦ２の分だけ、弁体４０の半径方向にオフセットされている。つまり弁軸４１は、弁体４０の中心から同弁体４０の半径方向にオフセットされた位置に設けられている。
【００４７】
このように弁軸４１がオフセットされているため、弁体４０の吸気通路１０側の受圧面であって弁軸４１を挟む２つの受圧面は互いに投影面積が異なっている。つまり、弁軸４１を挟んでその両側には、第１受圧面４０ａと第２受圧面４０ｂとが存在する。そして、弁軸４１のオフセット方向の受圧面である第１受圧面４０ａの投影面積Ｓ５は、第２受圧面４０ｂの投影面積Ｓ６よりも小さくなっている。逆にいえば、第２受圧面４０ｂの投影面積Ｓ６は、第１受圧面４０ａの投影面積Ｓ５よりも大きくなっている。
【００４８】
なお、本実施形態においても、投影面積とは、弁体４０の受圧面、つまり弁体４０の半径方向の面に対して垂直な方向から見たときの弁体４０の受圧面の投影面積のことをいい、実質的には弁体４０において圧力が作用する受圧面積と同じ値になる。
【００４９】
また、同図７に示すように、上記第２ストッパ５１は、弁体４０の第１受圧面４０ａの外周に沿って当接する円弧形状をなしている。そのため、弁体４０が閉弁して第１受圧面４０ａと第２ストッパ５１とが当接しているときの第１受圧面４０ａの投影面積Ｓ５は、弁体４０が開弁して第１受圧面４０ａと第２ストッパ５１とが離間しているときの第１受圧面４０ａの投影面積Ｓ５と比較して、第１受圧面４０ａと第２ストッパ５１とが当接する同第２ストッパ５１の円弧形状部の面積の分だけ小さくなる。
【００５０】
また、先の図６に示すように、第２ストッパ５１には、弁体４０の当接面（第１受圧面４０ａ）からドレン通路１１の吸気通路１０側の内壁にかけて肉厚が薄くなる傾斜面５１ａが形成されている。
【００５１】
次に、上記排液機構の作用について、図８及び図９を参照して説明する。なお、図８には、機関運転中の弁体４０の状態を示し、図９には、機関停止中の弁体４０の状態を示す。
【００５２】
図８に示すように、過給機付きのエンジンでは、機関運転中において、吸気通路１０内の圧力である吸気圧Ｐ１が大気圧Ｐ０よりも高くなる。
そして、弁体４０の表裏の受圧面には、吸気圧Ｐ１と大気圧Ｐ０とがそれぞれ作用し、弁体２０には、吸気圧Ｐ１と大気圧Ｐ０との差圧に応じた付勢力ＰＣが、圧力の高い方から低い方に向かって作用する。ここで、上述したように過給機付きのエンジンでは、機関運転中の吸気圧Ｐ１が大気圧Ｐ０よりも高くなるため、上記付勢力ＰＣは、弁体４０の吸気通路１０側から大気解放側に向かって作用する。
【００５３】
ここで、弁体４０の弁軸４１は、弁体４０の中心から同弁体４０の半径方向にオフセットされている。そのため、上述したように弁体４０において弁軸４１を挟む２つの受圧面は互いに投影面積が異なっており、弁体４０の吸気通路１０側の受圧面であって、投影面積が大きい方の第２受圧面４０ｂに作用する上記付勢力ＰＣ３は、投影面積が小さい方の第１受圧面４０ａに作用する上記付勢力ＰＣ４よりも大きくなる。従って、吸気圧Ｐ１と大気圧Ｐ０との差圧が小さくなった場合でも、投影面積が大きい方の第２受圧面４０ｂに作用する上記付勢力ＰＣ３によって弁体４０は回動する。このように投影面積が大きい方の第２受圧面４０ｂは、上記付勢力ＰＣ３が作用する方向、つまりドレン通路１１の吸気通路１０側の領域及び大気解放側の領域のうちで機関運転中に圧力が低くなる領域の方向である大気解放側に向かって回動する（図８に示す矢印Ｒ３方向）。そして、本実施形態では、投影面積が大きい方の第２受圧面４０ｂが、圧力の低い領域（大気解放側の領域）の方向に向かって回動し、その回動が第１ストッパ５０や第２ストッパ５１によって規制されることにより、弁体４０は閉弁状態になる。従って、機関運転中において、吸気通路１０内の圧力（Ｐ１）と大気圧（Ｐ０）との差圧が小さくなった場合でも、弁体４０を閉弁方向に回動させることができるとともに、弁体４０を閉弁状態に保持することができる。そのため上記差圧が小さくなった場合でも、弁体４０が開くことを抑えることができる。
【００５４】
こうして弁体４０が閉弁状態になると、弁体４０の吸気通路１０側の受圧面である第１受圧面４０ａと第２ストッパ５１との当接によって弁体４０の外周はシールされる。そして、第１受圧面４０ａには、吸気通路１０からドレン通路１１内に向けて流れてきた液体Ｌが滞留する。
【００５５】
また、ドレン通路１１内には、弁体４０の閉弁位置を規制する第２ストッパ５１を設けている。そして、第２ストッパ５１は、弁体４０の外周に沿って当接する円弧形状をなしている。そのため、弁体４０と第２ストッパ５１とが当接しているときには、弁体４０の第１受圧面４０ａの投影面積が、弁体４０と第２ストッパ５１との当接面積の分だけ少なくなる。従って、第２ストッパ５１の円弧形状部の面積を調整することによって、弁体４０の第１受圧面４０ａの投影面積を調整することができるようになる。このため、例えば本実施形態では、弁軸４１を弁体４０の中心からオフセットされた位置に設けることにより、第１受圧面４０ａの投影面積が第２受圧面４０ｂの投影面積よりも小さくなるようにしているが、弁体４０の閉弁時において第１受圧面４０ａを第２ストッパ５１に当接させることにより、第１受圧面４０ａの投影面積は更に小さくなる。従って、弁体４０の閉弁時においては、第１受圧面４０ａに作用する上記付勢力ＰＣ４を第２受圧面４０ｂに作用する上記付勢力ＰＣ３よりも更に小さくすることができ、これにより弁体４０を閉弁状態に維持するための回転モーメント（図８において矢印Ｒ３の方向に作用する力）を高めることができる。
【００５６】
また、第２ストッパ５１は、弁体４０との当接面からドレン通路１１の吸気通路１０側の内壁にかけて肉厚が薄くなる傾斜面５１ａを有している。そのため、吸気通路１０側から第２ストッパ５１の配設部位に向かってドレン通路１１内を流れてきた液体Ｌ（上記凝縮液や雨水など）は、第２ストッパ５１の端部に滞留することなく傾斜面５１ａを流れて弁体４０（第１受圧面４０ａ）に届くようになる。そして、弁体４０が開弁すると、弁体４０に到達していた液体Ｌは、ドレン通路１１の大気解放側に排出される。このように第２ストッパ５１に傾斜面５１ａを設けることにより、液体Ｌが第２ストッパ５１に滞留することを抑えることができ、ひいては排液機構の排液性能が高まるようになる。
【００５７】
図５に示すように、エンジンが停止すると、吸気圧Ｐ１と大気圧Ｐ０とは等しくなる。そして、上述したように、上記各ストッパ５０、５１の配設位置等を最適化することにより、弁体４０が閉弁状態のときには、当該弁体４０の受圧面が鉛直方向に対して傾くようにしている。従って、機関停止に伴い吸気圧Ｐ１と大気圧Ｐ０との差圧が消滅し、弁体４０の受圧面に対して上記付勢力ＰＣが作用しなくなったときには、弁体４０の第１受圧面４０ａに滞留していた液体Ｌの自重などにより、弁体４０の受圧面は、鉛直方向に対して平行に近づくように回動する（図９に示す矢印Ｒ４方向）。そのため、機関停止したときには、弁体４０は自ずと開弁状態になり、機関運転中に滞留した液体Ｌを適切に排液することができるようになる。
【００５８】
ちなみに、本実施形態でも、弁体４０がバタフライバルブとされている。そのため、本実施形態の排液機構も、上記特許文献１に記載のダイヤフラム弁を用いる排液機構と比較して、上記第１実施形態で説明したような有利な点を備えている。
【００５９】
以上説明したように、本実施形態によれば、以下の効果を得ることができる。
（１）ドレン通路１１内で弁軸４１を中心にして回動することによりドレン通路１１を開閉する弁体４０を備えている。そして、弁体４０の回動中心である弁軸４１は、弁体４０の中心から同弁体４０の半径方向にオフセットされた位置に設けている。そして、弁体４０において弁軸４１を挟む２つの受圧面（第１受圧面４０ａ及び第２受圧面４０ｂ）のうちで投影面積が大きい方の受圧面（第１受圧面４０ａ）が、ドレン通路１１の吸気通路１０側の領域及び大気解放側の領域のうちで機関運転中に圧力が低くなる領域の方向（大気解放側の方向）に向かって回動することにより、弁体４０は閉じられるようにしている。従って、吸気通路１０内の圧力と大気圧との差圧が小さくなった場合でも、弁体４０が開くことを抑えることができるようになる。
【００６０】
（２）ドレン通路１１内には、弁体４０の外周に沿って当接することにより弁体４０の閉弁位置を規制する第２ストッパ５１を設けている。第２ストッパ５１において弁体４０に当接する部位の面積を調整することによって、弁体４０の受圧面の投影面積を好適に調整することができるようになる。
【００６１】
（３）第２ストッパ５１は、弁体４０との当接面からドレン通路１１の吸気通路１０側の内壁にかけて肉厚が薄くなる傾斜面５１ａを有している。そのため、液体Ｌが第２ストッパ５１に滞留することを抑えることができ、ひいては排液機構の排液性能を高めることができるようになる。
【００６２】
（４）弁体４０が閉弁状態のときには、当該弁体４０の受圧面が鉛直方向に対して傾くようにしている。従って、機関停止したときには、弁体４０が自ずと開弁状態になるようにすることができる。
【００６３】
なお、上記各実施形態は、以下のように変更して実施することもできる。
・第１実施形態において、弁体２０の大気解放側の受圧面に当接する第１ストッパ３０を省略してもよい。また、第２実施形態において、弁体４０の大気解放側の受圧面に当接する第１ストッパ５０を省略してもよい。
【００６４】
・第１実施形態において、第２ストッパ３１の傾斜面３１ａを省略してもよい。例えば、第２ストッパ３１は、弁体２０との当接面からドレン通路１１の吸気通路１０側に向かって肉厚が一定となるように形成してもよい。この場合でも、第１実施形態で説明した（３）以外の効果を得ることができる。
【００６５】
・第２実施形態において、第２ストッパ５１の傾斜面５１ａを省略してもよい。例えば、第２ストッパ５１は、弁体４０との当接面からドレン通路１１の吸気通路１０側に向かって肉厚が一定となるように形成してもよい。この場合でも、第２実施形態で説明した（３）以外の効果を得ることができる。
【００６６】
・ドレン通路１１の壁面において内径方向に突出した突起部を形成する。そして、この突起部によって、弁体２０や弁体４０の閉弁位置を規制するようにしてもよい。
・弁体２０や弁体４０の閉弁位置を規制するストッパを円弧形状に形成したが、この他の形状にしてもよい。
【００６７】
・弁体２０や弁体４０の閉弁固着等を抑えるために、弁体の開弁方向に付勢力が作用するスプリングを弁軸２１や弁軸４１等に設けてもよい。なお、こうしたスプリングを設ける場合には、そのスプリングの付勢力によって弁体２０や弁体４０は開弁する。従って、この変形例の場合には、閉弁状態の弁体の受圧面が、必ずしも鉛直方向に対して傾いている必要は無く、鉛直方向に対して平行になっていてもよい。
【符号の説明】
【００６８】
１０…吸気通路、１１…ドレン通路、２０…弁体、２０ａ…第１受圧面、２０ｂ…第２受圧面、２０ｃ…第３受圧面、２０ｄ…第４受圧面、２１…弁軸、３０…第１ストッパ、３１…第２ストッパ、３１ａ…傾斜面、４０…弁体、４０ａ…第１受圧面、４０ｂ…第２受圧面、４１…弁軸、５０…第１ストッパ、５１…第２ストッパ、５１ａ…傾斜面。
【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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