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発明の名称 ディーゼルエンジン
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開2007−177699(P2007−177699A)
公開日 平成19年7月12日(2007.7.12)
出願番号 特願2005−377353(P2005−377353)
出願日 平成17年12月28日(2005.12.28)
代理人 【識別番号】100087653
【弁理士】
【氏名又は名称】鈴江 正二
発明者 畑浦 潔 / 宮▲崎▼ 学 / 中村 靖 / 滝井 紀 / 石原 睦久
要約 課題
エンジン製造コストを低減することができるディーゼルエンジンを提供する。

解決手段
排気通路1から吸気通路2にEGRガス3を導入するEGRガス通路4を設け、このEGRガス通路4にEGR弁5を設けたディーゼルエンジンにおいて、EGR弁5にバタフライ弁6を用い、弁体11に弁軸10を境とする広面積部分12と狭面積部分13とを形成し、広面積部分12と狭面積部分13との差異に基づいて、吸気通路2に向かうEGRガス3の押し込み圧により、バタフライ弁6に閉弁力14が発生するようにし、EGRガス3の押し込み圧が所定値未満である場合には、付勢手段7とストッパ8とでバタフライ弁6を半開状態9に維持し、EGRガス3の押し込み圧が所定値を越える場合には、EGRガス3の押し込み圧による閉弁力14で、バタフライ弁6を閉弁できるようにした。
特許請求の範囲
【請求項1】
排気通路(1)から吸気通路(2)にEGRガス(3)を導入するEGRガス通路(4)を設け、このEGRガス通路(4)にEGR弁(5)を設けたディーゼルエンジンにおいて、
EGR弁(5)にバタフライ弁(6)を用い、このバタフライ弁(6)を付勢手段(7)で開弁方向に付勢し、付勢手段(7)で付勢されたバタフライ弁(6)をストッパ(8)で受け止めることにより、バタフライ弁(6)を半開状態(9)に保持できるようにし、バタフライ弁(6)の弁軸(10)を弁体(11)の中央部からずらすことにより、弁体(11)に弁軸(10)を境とする広面積部分(12)と狭面積部分(13)とを形成し、広面積部分(12)と狭面積部分(13)との差異に基づいて、吸気通路(2)に向かうEGRガス(3)の押し込み圧により、バタフライ弁(6)に閉弁力(14)が発生するようにし、
EGRガス(3)の押し込み圧が所定値未満である場合には、付勢手段(7)とストッパ(8)とでバタフライ弁(6)を半開状態(9)に維持し、EGRガス(3)の押し込み圧が所定値を越える場合には、EGRガス(3)の押し込み圧による閉弁力(14)で、バタフライ弁(6)を閉弁できるようにした、ことを特徴とするディーゼルエンジン。
【請求項2】
請求項1に記載したディーゼルエンジンにおいて、
基板(15)にストッパ(8)とオネジ挿通孔(16)とを設け、オネジ挿通孔(16)に挿通させたオネジ(17)で基板(15)をEGRガス通路(4)の通路壁(18)に固定し、バタフライ弁(6)の弁軸(10)をEGRガス通路(4)の通路壁(18)から外側に突出させ、弁軸(10)の突出端にレバー(19)を取り付け、このレバー(19)をストッパ(8)に接当させることにより、バタフライ弁(6)がストッパ(8)で受け止められるようにし、
弁軸(10)と平行な向きに見て、オネジ挿通孔(16)を弁軸(10)を中心とする円弧状に形成し、弁軸(10)を中心として基板(15)を回動させることにより、EGRガス通路(4)に対するバタフライ弁(6)の半開姿勢(9)を調節することができるようにした、ことを特徴とするディーゼルエンジン。

発明の詳細な説明
【技術分野】
【0001】
本発明は、ディーゼルエンジンに関し、詳しくは、エンジン製造コストを低減することができるディーゼルエンジンに関するものである。
【背景技術】
【0002】
従来のディーゼルエンジンとして、本発明と同様、排気通路から吸気通路にEGRガスを導入するEGRガス通路を設け、このEGRガス通路にEGR弁を設けたものがある(例えば、特許文献1参照)。
この種のディーゼルエンジンでは、吸気にEGRガス(排気)を還流させ、燃焼室内での最高燃焼温度を低下させることにより、NOの発生を抑制することができる利点がある。
【0003】
しかし、上記従来のエンジンでは、EGR弁を電動アクチュエータを用いて駆動し、電動アクチュエータを制御手段を介して回転センサに連携させているので、問題が生じている。
【0004】
【特許文献1】特開2005−256618号公報(図1参照)
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
上記従来技術では、次の問題がある。
《問題》 エンジンの製造コストが高い。
EGR弁を電動アクチュエータを用いて駆動し、電動アクチュエータを制御手段を介して回転センサに連携させているので、EGR弁の制御に多数の電子部品を必要とする。また、電動アクチュエータは熱に弱いため、EGR弁のガスシールに高精度のものを用いる必要がある。このため、部品コストが高くなり、エンジン製造コストが高い。
【0006】
本発明は、上記問題点を解決することができるディーゼルエンジン、すなわち、エンジン製造コストを低減することができるディーゼルエンジンを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
請求項1に係る発明の発明特定事項は、次の通りである。
図3に例示するように、排気通路(1)から吸気通路(2)にEGRガス(3)を導入するEGRガス通路(4)を設け、このEGRガス通路(4)にEGR弁(5)を設けたディーゼルエンジンにおいて、
図1または図2に例示するように、EGR弁(5)にバタフライ弁(6)を用い、このバタフライ弁(6)を付勢手段(7)で開弁方向に付勢し、付勢手段(7)で付勢されたバタフライ弁(6)をストッパ(8)で受け止めることにより、バタフライ弁(6)を半開状態(9)に保持できるようにし、バタフライ弁(6)の弁軸(10)を弁体(11)の中央部からずらすことにより、弁体(11)に弁軸(10)を境とする広面積部分(12)と狭面積部分(13)とを形成し、広面積部分(12)と狭面積部分(13)との差異に基づいて、吸気通路(2)に向かうEGRガス(3)の押し込み圧により、バタフライ弁(6)に閉弁力(14)が発生するようにし、
図1に例示するように、EGRガス(3)の押し込み圧が所定値未満である場合には、付勢手段(7)とストッパ(8)とでバタフライ弁(6)を半開状態(9)に維持し、EGRガス(3)の押し込み圧が所定値を越える場合には、EGRガス(3)の押し込み圧による閉弁力(14)で、バタフライ弁(6)を閉弁できるようにした、ことを特徴とするディーゼルエンジン。
【発明の効果】
【0008】
(請求項1に係る発明)
《効果》 エンジン製造コストを低減することができる。
図1に例示するように、EGRガス(3)の押し込み圧が所定値未満である場合には、付勢手段(7)とストッパ(8)とでバタフライ弁(6)を半開状態(9)に維持し、EGRガス(3)の押し込み圧が所定値を越える場合には、EGRガス(3)の押し込み圧による閉弁力(14)で、バタフライ弁(6)を閉弁(20)できるようにしたので、EGR弁(5)の制御に電子部品を必要としない。また、熱に弱い電動アクチュエータを必要としないので、EGR弁(5)のガスシール(21)に高精度のものを用いる必要がない。このため、部品コストが安くなり、エンジン製造コストを低減することができる。
【0009】
《効果》 高負荷時のPMの発生を抑制することができる。
図1に例示するように、EGRガス(3)の押し込み圧が所定値を越える場合には、EGRガス(3)の押し込み圧による閉弁力(14)で、バタフライ弁(6)を閉弁(20)できるようにしたので、EGRガス(3)の押し込み圧が高くなる高負荷時にはバタフライ弁(6)が閉弁し、EGRガス(3)の還流が停止され、または低減される。このため、EGRガス(3)による不完全燃焼が起こりにくく、これに起因するPM(粒子状物質)の発生を抑制することができる。
【0010】
(請求項2に係る発明)
請求項1に係る発明の効果に加え、次の効果を奏する。
《効果》 バタフライ弁の半開姿勢の調節を容易に行なうことができる。
図1に例示するように、弁軸(10)と平行な向きに見て、オネジ挿通孔(16)を弁軸(10)を中心とする円弧状に形成し、弁軸(10)を中心として基板(15)を回動させることにより、EGRガス通路(4)に対するバタフライ弁(6)の半開姿勢(9)を調節することができるようにしたので、バタフライ弁(6)の半開姿勢(9)の調節を容易に行なうことができる。これにより、バタフライ弁(6)が開弁するEGRガス(3)の押し込み圧の値を調節することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0011】
本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図1から図4は本発明の実施形態に係るディーゼルエンジンを説明する図で、この実施形態では、立型の4気筒ディーゼルエンジンについて説明する。
【0012】
本発明の実施形態の概要は、次の通りである。
図4に示すように、シリンダブロック(22)の上部にシリンダヘッド(23)を組み付け、シリンダヘッド(23)の上部にヘッドカバー(24)を組み付けている。シリンダブロック(22)の前部にギヤケース(25)と冷却水ポンプ(26)とを組み付け、ギヤケース(25)の後部に燃料噴射ポンプ(27)を組み付けている。冷却水ポンプ(26)のポンプ軸(28)に冷却ファン(29)を取り付け、ポンプ軸(28)と冷却ファン(29)とをファンベルト(30)を介してクランク軸(31)で駆動している。図3に示すように、シリンダヘッド(24)の横一側に吸気通路(2)となる吸気マニホルド(32)を取り付け、シリンダヘッド(24)の横他側に排気通路(1)となる排気マニホルド(33)を取り付けている。排気通路(1)から吸気通路(2)にEGRガス(3)を導入するEGRガス通路(4)を設け、このEGRガス通路(4)にEGR弁(5)を設けている。
【0013】
EGR弁の駆動機構は、次の通りである。
図1及び図2に示すように、EGR弁(5)にバタフライ弁(6)を用い、このバタフライ弁(6)を付勢手段(7)で開弁方向に付勢し、付勢手段(7)で付勢されたバタフライ弁(6)をストッパ(8)で受け止めることにより、バタフライ弁(6)を半開状態(9)に保持できるようにし、バタフライ弁(6)の弁軸(10)を弁体(11)の中央部からずらすことにより、弁体(11)に弁軸(10)を境とする広面積部分(12)と狭面積部分(13)とを形成し、広面積部分(12)と狭面積部分(13)との差異(面積と形状の差異)に基づいて、吸気通路(2)に向かうEGRガス(3)の押し込み圧により、バタフライ弁(6)に閉弁力(14)が発生するようにしている。付勢手段(7)にはねじりバネ(34)を用いている。弁軸(10)の周囲はガスシール(21)で封止している。
【0014】
EGR弁の作動は、次の通りである。
図1に示すように、EGRガス(3)の押し込み圧が所定値未満である場合には、付勢手段(7)とストッパ(8)とでバタフライ弁(6)を半開状態(9)に維持し、EGRガス(3)の押し込み圧が所定値を越える場合には、EGRガス(3)の押し込み圧による閉弁力(14)で、バタフライ弁(6)を閉弁できる。EGRガス通路(4)内に閉弁用ストッパ(35)を設け、この閉弁用ストッパ(35)で弁体(11)を受け止めることにより、EGR弁(5)を全閉状態(20)に維持する。
【0015】
EGR弁の姿勢を調節する工夫は、次の通りである。
図1に示すように、基板(15)にストッパ(8)とオネジ挿通孔(16)とを設け、オネジ挿通孔(16)に挿通させたオネジ(17)で基板(15)をEGRガス通路(4)の通路壁(18)に固定し、バタフライ弁(6)の弁軸(10)をEGRガス通路(4)の通路壁(18)から外側に突出させ、弁軸(10)の突出端にレバー(19)を取り付け、このレバー(19)をストッパ(8)に接当させることにより、バタフライ弁(6)がストッパ(8)で受け止められるようにしている。弁軸(10)と平行な向きに見て、オネジ挿通孔(16)を弁軸(10)を中心とする円弧状に形成し、弁軸(10)を中心として基板(15)を回動させることにより、EGRガス通路(4)に対するバタフライ弁(6)の半開姿勢(9)を調節することができるようにしている。
【図面の簡単な説明】
【0016】
【図1】本発明の実施形態に係るディーゼルエンジンのEGR弁とその周辺部分の一部縦断面図である。
【図2】図2(A)は図1のエンジンをA矢視方向から見た一部断面図、図2(B)は図2のB−B線断面図である。
【図3】図1のエンジンの平面図である。
【図4】図1のエンジンの正面図である。
【符号の説明】
【0017】
(1) 排気通路
(2) 吸気通路
(3) EGRガス
(4) EGRガス通路
(5) EGR弁
(6) バタフライ弁
(7) 付勢手段
(8) ストッパ
(9) 半開状態
(10) 弁軸
(11) 弁体
(12) 広面積部分
(13) 狭面積部分
(14) 閉弁力
(15) 基板
(16) オネジ挿通孔
(17) オネジ
(18) 通路壁
(19) レバー





 

 


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