JP2002349725A - Flow control valve - Google Patents

Flow control valve

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JP2002349725A
JP2002349725A JP2001156459A JP2001156459A JP2002349725A JP 2002349725 A JP2002349725 A JP 2002349725A JP 2001156459 A JP2001156459 A JP 2001156459A JP 2001156459 A JP2001156459 A JP 2001156459A JP 2002349725 A JP2002349725 A JP 2002349725A
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JP
Japan
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valve
control valve
flow control
housing
center axis
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JP2001156459A
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Japanese (ja)
Inventor
Doshi Imai
動志 今井
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Denso Corp
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Denso Corp
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a flow control valve 1 that can prolong a product life to a valve lockup owing to a widened clearance between a seat portion 7 of a valve 4 and a housing sealing surface 6. SOLUTION: The flow control valve 1 adopts an offset arrangement of an operational center axis (shaft 5) of the valve 4 for controlling an opening area of a bypass passage 2 formed in a housing 3 and a center axis 9 of the housing sealing surfaces 6, so that a wide clearance is formed between the seat portion 7 of the valve 4 and the housing sealing surfaces 6. An allowable deposition amount of a corrosion product can be increased, and then a product life to a valve lockup can be prolonged. If the flow control valve 1 is used as an engine speed control valve, the valve 4 can be held closed during normal travel to set a low engine speed, improve fuel economy and solve the disadvantage that speed is increased against a driver's intention.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、流体の流量を制御
する流量制御弁に関するもので、特にエンジンのアイド
ル回転速度を所定値に保つために、スロットル弁をバイ
パスする吸入空気量を制御するアイドル回転速度制御弁
に係わる。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a flow control valve for controlling a flow rate of a fluid, and more particularly to an idle control valve for controlling an intake air amount bypassing a throttle valve in order to maintain an idle speed of an engine at a predetermined value. It relates to a rotation speed control valve.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来の技術として、図2および図3に示
したように、エンジンのアイドリング状態の時にスロッ
トル弁をバイパスする吸入空気量を制御するアイドル回
転速度制御弁100がある。このアイドル回転速度制御
弁100は、エンジンへの吸気通路を形成するスロット
ルボデー101の外壁面に装着されたアルミニウム製の
ハウジング102と、このハウジング102内に形成さ
れるバイパス通路110を開閉するバルブ103と、こ
のバルブ103のシャフト104の両端部を回転自在に
支持する軸受部105、106と、バルブ103のシャ
フト104を駆動するモータアクチュエータ107とか
ら構成されている。
2. Description of the Related Art As a prior art, as shown in FIGS. 2 and 3, there is an idle speed control valve 100 for controlling an intake air amount bypassing a throttle valve when an engine is idling. The idle speed control valve 100 includes an aluminum housing 102 mounted on an outer wall surface of a throttle body 101 that forms an intake passage to an engine, and a valve 103 that opens and closes a bypass passage 110 formed in the housing 102. And bearings 105 and 106 for rotatably supporting both ends of a shaft 104 of the valve 103, and a motor actuator 107 for driving the shaft 104 of the valve 103.

【0003】モータアクチュエータ107は、磁界を作
るためのヨークハウジングおよびステータコアと、シャ
フト104の図示左端部に一体的に設けられたロータマ
グネット108と、ステータコアを励磁する界磁コイル
109とから構成されている。そして、バルブ103
は、モータアクチュエータ107に内蔵された界磁コイ
ル109に第1電流値が流れると、図3(a)に示した
ように、界磁コイル109の起磁力により回転してバイ
パス通路110を閉じ、界磁コイル109に第1電流値
よりも小さい第2電流値が流れると、バイパス通路11
0の開口面積を所定値に拡げる。なお、従来のアイドル
回転速度制御弁100は、バルブ103の作動中心軸と
ハウジングシール面121の中心軸とが略一致してお
り、界磁コイル109が通電されていない時には、図3
(b)に示したように、バルブ103のシート部131
とハウジングシール面121との間に形成される隙間が
非常に小さくなる。
[0003] The motor actuator 107 includes a yoke housing and a stator core for generating a magnetic field, a rotor magnet 108 integrally provided at the left end of the shaft 104 in the figure, and a field coil 109 for exciting the stator core. I have. And the valve 103
When the first current value flows through the field coil 109 built in the motor actuator 107, the motor is rotated by the magnetomotive force of the field coil 109 to close the bypass passage 110, as shown in FIG. When a second current value smaller than the first current value flows through the field coil 109, the bypass passage 11
The opening area of 0 is expanded to a predetermined value. In the conventional idle rotation speed control valve 100, when the operation center axis of the valve 103 and the center axis of the housing seal surface 121 are substantially coincident with each other and the field coil 109 is not energized, FIG.
As shown in (b), the seat portion 131 of the valve 103
The gap formed between the housing and the housing seal surface 121 is very small.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】ところが、従来のアイ
ドル回転速度制御弁100においては、バルブ103が
半開状態で半年間〜1年間のような長期間放置される
と、バルブ103のシート部131とハウジングシール
面121との間に形成される隙間が小さく、その隙間に
塩分が付着すると、アルミニウム製のハウジング102
が腐食して、腐食生成物がその隙間に詰まってしまう。
これにより、バルブ103がロックしてスロットル弁を
バイパスする吸入空気量をコントロールできなくなって
しまう。また、バルブ103が図3(b)に示した位置
でロックすると、通常走行時にもバルブ103がバイパ
ス通路110を開くことになり、エンジン回転速度が高
く設定され、燃費が悪化したり、運転者(ドライバー)
の意図に反して車両の走行速度が速くなるという問題が
生じている。
However, in the conventional idle rotation speed control valve 100, if the valve 103 is left in a half-open state for a long period of time such as half a year to one year, the seat portion 131 of the valve 103 becomes inactive. A gap formed between the housing seal surface 121 and the housing seal surface 121 is small.
Are corroded and corrosion products are clogged in the gaps.
As a result, the valve 103 locks and the amount of intake air that bypasses the throttle valve cannot be controlled. Further, when the valve 103 is locked at the position shown in FIG. 3B, the valve 103 opens the bypass passage 110 even during normal traveling, so that the engine speed is set to be high, fuel efficiency is deteriorated, and (driver)
However, there is a problem that the running speed of the vehicle is increased contrary to the intention of the above.

【0005】[0005]

【発明の目的】本発明の目的は、バルブのシート部とハ
ウジングシール面との隙間を大きくすることにより、バ
ルブロックに至る製品寿命を長期化することのできる流
量制御弁を提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a flow control valve capable of extending the life of a product that reaches a valve block by increasing the clearance between a valve seat portion and a housing sealing surface. .

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】請求項1に記載の発明に
よれば、ハウジングに形成された流体通路の開口面積を
調節するためのバルブの作動中心軸とハウジングシール
面の中心軸とをずらして配置することにより、バルブの
シート部とハウジングシール面との間に形成される隙間
が大きくなる。これにより、腐食生成物の堆積許容量を
増やすことができるので、バルブロックに至る製品寿命
を長期化することができる。
According to the first aspect of the present invention, the center axis of the valve for adjusting the opening area of the fluid passage formed in the housing is shifted from the center axis of the housing sealing surface. With this arrangement, the gap formed between the seat portion of the valve and the housing sealing surface increases. As a result, the allowable amount of deposition of corrosion products can be increased, and the product life up to the valve block can be extended.

【0007】請求項2に記載の発明によれば、バルブ
は、バルブの作動中心軸を中心にして揺動運動する回転
弁であることを特徴としている。そして、請求項3に記
載の発明によれば、流量制御弁を、エンジンのスロット
ル弁をバイパスする吸入空気量を制御するエンジン回転
速度制御弁に用いたことにより、通常走行時にもバルブ
が開弁状態となり、エンジン回転速度が高く設定され、
燃費が悪化したり、運転者の意図に反して車両の走行速
度が速くなるという不具合を解消することができる。
According to a second aspect of the present invention, the valve is a rotary valve that swings about an operation center axis of the valve. According to the third aspect of the present invention, the flow control valve is used as the engine speed control valve for controlling the amount of intake air bypassing the throttle valve of the engine. State, the engine speed is set high,
It is possible to solve the problems that the fuel efficiency is deteriorated and the running speed of the vehicle is increased against the driver's intention.

【0008】[0008]

【発明の実施の形態】[実施例の構成]発明の実施の形
態を実施例に基づき図面を参照して説明する。ここで、
図1(a)は流量制御弁の全閉状態を示した図で、図1
(b)は流量制御弁の半開状態を示した図である。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS [Structure of Embodiment] An embodiment of the present invention will be described based on an embodiment with reference to the drawings. here,
FIG. 1A shows a fully closed state of the flow control valve.
(B) is the figure which showed the half open state of the flow control valve.

【0009】本実施例の流量制御弁1は、エンジンのア
イドリング状態の時に、エンジンのスロットル弁(図示
せず)をバイパスする吸入空気量を制御するためのアイ
ドル回転速度制御弁(アイドル・スピード・コントロー
ル・バルブ:ISCV)として使用するもので、バイパ
ス通路2を有するハウジング3、バイパス通路2の開口
面積を調節するバルブ(弁体)4、このバルブ4の作動
中心を貫通してバルブ4と一体的に回動するシャフト
5、およびこのシャフト5を駆動するモータアクチュエ
ータ(図示せず)等から構成されている。
The flow control valve 1 of this embodiment is an idle speed control valve (idle speed control valve) for controlling the amount of intake air that bypasses a throttle valve (not shown) of the engine when the engine is idling. A control valve (ISCV), which is used as a housing 3 having a bypass passage 2, a valve (valve element) 4 for adjusting the opening area of the bypass passage 2, and is integrated with the valve 4 through an operating center of the valve 4. It is composed of a shaft 5 that rotates likewise and a motor actuator (not shown) that drives the shaft 5.

【0010】ハウジング3は、例えばアルミニウムダイ
カストまたは樹脂製で、図示しないスロットルボデーの
外壁面に接続される。ハウジング3の側壁面(スロット
ルボデー側端面)には、バイパス通路2の空気流入口
(図示せず)と空気流出口(図示せず)とが開口し、空
気流入口がスロットルバルブよりも上流側でスロットル
ボデー内の吸気通路(空気通路)に連通し、空気流出口
がスロットルバルブよりも下流側でスロットルボデー内
の吸気通路に連通している。
The housing 3 is made of, for example, aluminum die-cast or resin, and is connected to an outer wall surface of a throttle body (not shown). An air inlet (not shown) and an air outlet (not shown) of the bypass passage 2 are opened on the side wall surface (throttle body side end surface) of the housing 3, and the air inlet port is located upstream of the throttle valve. , The air outlet communicates with the intake passage (air passage) in the throttle body, and the air outlet communicates with the intake passage in the throttle body downstream of the throttle valve.

【0011】バイパス通路2は、空気流入口と空気流出
口との間を略コの字状に形成されている。バイパス通路
2の途中には、バルブ4がシートする凸状のハウジング
シール面(弁座)6が円環状に設けられている。バルブ
4は、バルブ4の作動中心軸(シャフト5)を中心にし
て揺動運動する回転弁で、ハウジング3のハウジングシ
ール面6と対向する円弧形状のシート部7を有してい
る。このバルブ4の作動中心軸は、ハウジング3のハウ
ジングシール面6の中心軸9よりも略水平方向に突出し
た突起片8に設けられ、その突起片8のバルブ4の作動
中心軸に相当する貫通孔には略円柱形状のシャフト5が
貫通している。また、ハウジング3のハウジングシール
面6の中心軸9は、バルブ4の作動中心軸(シャフト
5)とオフセット配置されている。
The bypass passage 2 has a substantially U shape between the air inlet and the air outlet. In the middle of the bypass passage 2, a convex housing seal surface (valve seat) 6 on which the valve 4 is seated is provided in an annular shape. The valve 4 is a rotary valve that swings about an operation center axis (shaft 5) of the valve 4, and has an arc-shaped seat portion 7 facing the housing seal surface 6 of the housing 3. The central axis of operation of the valve 4 is provided on a projecting piece 8 protruding in a substantially horizontal direction from the central axis 9 of the housing seal surface 6 of the housing 3. A substantially cylindrical shaft 5 penetrates the hole. The central axis 9 of the housing seal surface 6 of the housing 3 is offset from the central axis of operation of the valve 4 (the shaft 5).

【0012】モータアクチュエータは、図示しない電子
制御ユニット(ECU)により通電制御される界磁コイ
ルと、この界磁コイルの起磁力により磁化される磁路形
成部材(ヨークハウジングおよびステータコア)、シャ
フト5の端部に一体的に設けられたロータマグネット
(いずれも図示せず)とから構成されている。界磁コイ
ルは、コイルボビンの外周に巻装され、コネクタにモー
ルド成形されたターミナルに電気的に接続されている。
The motor actuator includes a field coil controlled by an electronic control unit (ECU) (not shown), a magnetic path forming member (yoke housing and stator core) magnetized by a magnetomotive force of the field coil, and a shaft 5. And a rotor magnet (both not shown) integrally provided at the end. The field coil is wound around the outer periphery of the coil bobbin, and is electrically connected to a terminal molded on the connector.

【0013】[実施例の作用]次に、本実施例の流量制
御弁1の作用を図1に基づいて簡単に説明する。電子制
御ユニットを通じて界磁コイルが通電されると、磁路形
成部材が磁化されて吸引力が生じる。そして、界磁コイ
ルの電流値に応じた吸引力によって、ロータマグネット
が回転するため、シャフト5が回転する。このため、バ
ルブ4が作動中心軸(シャフト5)を中心にして回転す
る。そして、バルブ4の円弧形状のシート部7が、ハウ
ジング3のハウジングシール面6と対向する位置まで回
転すると、バイパス通路2の開口面積が最も小さくな
り、バイパス通路2が全閉状態となる(図1(a)参
照)。また、界磁コイルへの通電が停止されると、界磁
コイルの吸引力が消磁されて、シャフト5が逆回転する
ため、バルブ4が作動中心軸(シャフト5)を中心にし
て逆回転し、バイパス通路2の開口面積が最も広くな
り、バイパス通路2が半開状態となる(図1(b)参
照)。
[Operation of Embodiment] Next, the operation of the flow control valve 1 of the embodiment will be briefly described with reference to FIG. When the field coil is energized through the electronic control unit, the magnetic path forming member is magnetized to generate an attractive force. Then, since the rotor magnet is rotated by the attraction force corresponding to the current value of the field coil, the shaft 5 is rotated. Therefore, the valve 4 rotates around the operation center axis (the shaft 5). When the arc-shaped seat portion 7 of the valve 4 rotates to a position facing the housing seal surface 6 of the housing 3, the opening area of the bypass passage 2 becomes the smallest, and the bypass passage 2 is fully closed (FIG. 1 (a)). Further, when the energization of the field coil is stopped, the attractive force of the field coil is demagnetized and the shaft 5 rotates in the reverse direction, so that the valve 4 rotates in the reverse direction about the operation center axis (shaft 5). The opening area of the bypass passage 2 is the largest, and the bypass passage 2 is in a half-open state (see FIG. 1B).

【0014】[実施例の効果]以上のように、本実施例
の流量制御弁1は、ハウジング3に形成されたバイパス
通路2の開口面積を調節するためのバルブ4の作動中心
軸とハウジングシール面6の中心軸9とをずらして配置
した。すなわち、バルブ4の作動中心軸とハウジングシ
ール面6の中心軸9とをオフセット配置したことによ
り、バルブ4のシート部7とハウジングシール面6との
間に形成される隙間が大きくなる。これにより、腐食生
成物の堆積許容量を増やすことができるので、腐食生成
物がその隙間に詰まり難くなり、バルブロックに至る製
品寿命を長くすることができる。そして、流量制御弁1
を、エンジンのスロットル弁をバイパスする吸入空気量
を制御するエンジン回転速度制御弁に用いた場合には、
通常走行時にバルブ4が閉弁状態となり、エンジン回転
速度が低く設定され、燃費を向上でき、且つ運転者の意
図に反してスピードが出るという不具合を解消すること
ができる。
[Effects of the Embodiment] As described above, the flow control valve 1 of the present embodiment has the operation center shaft of the valve 4 for adjusting the opening area of the bypass passage 2 formed in the housing 3 and the housing seal. The central axis 9 of the surface 6 was displaced. That is, since the operation center axis of the valve 4 and the center axis 9 of the housing sealing surface 6 are offset, the gap formed between the seat portion 7 of the valve 4 and the housing sealing surface 6 is increased. As a result, the allowable amount of deposition of the corrosion product can be increased, so that the corrosion product is less likely to be clogged in the gap, and the product life up to the valve block can be extended. And the flow control valve 1
Is used for an engine speed control valve that controls the amount of intake air that bypasses the throttle valve of the engine,
During normal running, the valve 4 is closed, the engine speed is set low, fuel efficiency can be improved, and the problem of speeding up against the driver's intention can be eliminated.

【0015】[変形例]本実施例では、バルブを内蔵す
るハウジングとして、スロットルボデーの外壁面に取り
付けられるアイドル回転速度制御弁(ISCV)のハウ
ジング3を利用したが、バルブを内蔵するハウジングと
して、スロットルボデーを利用しても良い。また、本発
明を、アイドル回転速度制御弁(ISCV)を除く他の
流量制御弁や比例制御弁に用いても良い。
[Modification] In the present embodiment, the housing 3 of the idle speed control valve (ISCV) attached to the outer wall surface of the throttle body is used as the housing containing the valve. A throttle body may be used. Further, the present invention may be applied to other flow control valves and proportional control valves other than the idle rotation speed control valve (ISCV).

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】(a)は流量制御弁の全閉状態を示した説明図
で、(b)は流量制御弁の半開状態を示した説明図であ
る(実施例)。
FIG. 1A is an explanatory view showing a fully closed state of a flow control valve, and FIG. 1B is an explanatory view showing a half open state of a flow control valve (Example).

【図2】(a)、(b)はアイドル回転速度制御弁を示
した断面図である(従来の技術)。
FIGS. 2A and 2B are cross-sectional views showing an idle rotation speed control valve (prior art).

【図3】(a)はアイドル回転速度制御弁の全閉状態を
示した説明図で、(b)はアイドル回転速度制御弁の半
開状態を示した説明図である(従来の技術)。
FIG. 3A is an explanatory view showing a fully closed state of an idle rotational speed control valve, and FIG. 3B is an explanatory view showing a half open state of the idle rotational speed control valve (prior art).

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 流量制御弁 2 バイパス通路 3 ハウジング 4 バルブ 5 シャフト 6 ハウジングシール面 7 バルブのシート部 9 中心軸 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Flow control valve 2 Bypass passage 3 Housing 4 Valve 5 Shaft 6 Housing sealing surface 7 Valve seat 9 Central axis

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】ハウジングに形成された流体通路中を流れ
る流体の流量を制御する流量制御弁において、 前記流体通路の開口面積を調節するバルブと、このバル
ブが前記流体通路の開口面積を最小化する際に、前記バ
ルブのシート部と重なり合うハウジングシール面とを備
え、 前記バルブの作動中心軸と前記ハウジングシール面の中
心軸とをずらして配置したことを特徴とする流量制御
弁。
A flow control valve for controlling a flow rate of a fluid flowing through a fluid passage formed in a housing, wherein the valve adjusts an opening area of the fluid passage, and the valve minimizes an opening area of the fluid passage. A flow control valve provided with a housing seal surface overlapping with a seat portion of the valve, wherein an operation center axis of the valve and a center axis of the housing seal surface are shifted from each other.
【請求項2】請求項1に記載の流量制御弁において、 前記バルブは、前記バルブの作動中心軸を中心にして揺
動運動する回転弁であることを特徴とする流量制御弁。
2. The flow control valve according to claim 1, wherein the valve is a rotary valve that swings about an operation center axis of the valve.
【請求項3】請求項1または請求項2に記載の流量制御
弁は、 エンジンのスロットル弁をバイパスする吸入空気量を制
御するエンジン回転速度制御弁であることを特徴とする
流量制御弁。
3. The flow control valve according to claim 1, wherein the flow control valve is an engine speed control valve that controls an intake air amount that bypasses a throttle valve of an engine.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8118007B2 (en) 2009-04-06 2012-02-21 Denso Corporation Air intake device for internal combustion engine

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