JP2007113623A - Selector valve controller - Google Patents

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JP2007113623A
JP2007113623A JP2005303896A JP2005303896A JP2007113623A JP 2007113623 A JP2007113623 A JP 2007113623A JP 2005303896 A JP2005303896 A JP 2005303896A JP 2005303896 A JP2005303896 A JP 2005303896A JP 2007113623 A JP2007113623 A JP 2007113623A
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Hiroshi Nakamura
博 中村
Akikazu Uchida
暁和 内田
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Denso Corp
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Denso Corp
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  • Electrically Driven Valve-Operating Means (AREA)
  • Multiple-Way Valves (AREA)
  • Supplying Secondary Fuel Or The Like To Fuel, Air Or Fuel-Air Mixtures (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To make compact an electric three-way valve in an electric air pump unit 1 with the electric three-way valve integrated with an electric air pump, to reduce its cost, and to lengthen the service life for operation. <P>SOLUTION: A valve element of the two-position three-way selector valve driven at two positions by a motor torque of the electric motor 3 is structured by one valve 6, and the valve 6 and a valve shaft 7 is made as an integral component. By this structure, as a sealing component for maintaining airtightness between the valve 6 and the shaft 7 is unnecessary, and the number of components of the components structuring the electric three-way valve and assembly man-hour can be reduced, the body size of the electric three-way valve can be made small. Further, because the valve 6 does not slide on the outer periphery of the valve shaft 7, occurrence of defective sealing due to wear can be prevented. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、2つの第1、第2流体通過口を選択的に開閉する2位置切替弁を備えた切替弁制御装置に関するもので、特に電動モータのモータトルクを利用して2位置切替弁を第1位置と第2位置との2位置に駆動する切替弁制御装置に係わる。   The present invention relates to a switching valve control device having a two-position switching valve that selectively opens and closes two first and second fluid passage ports, and more particularly to a two-position switching valve using motor torque of an electric motor. The present invention relates to a switching valve control device that is driven to two positions, a first position and a second position.

[従来の技術]
従来より、図8に示したように、内部に2個の第1、第2流体ポート101、102、およびこれらの第1、第2流体ポート101、102に選択的に連通する流体流路103が形成されたハウジング104と、このハウジング104の内部において開閉自在に収容された2位置3方向切替弁105と、電動モータ106のモータトルクを利用して2位置3方向切替弁105を2位置に駆動するアクチュエータとを備えた電動三方弁が公知である(例えば、特許文献1参照)。
[Conventional technology]
Conventionally, as shown in FIG. 8, two first and second fluid ports 101 and 102 inside, and a fluid flow path 103 selectively communicating with these first and second fluid ports 101 and 102. , A two-position three-way switching valve 105 housed in the housing 104 so as to be openable and closable, and a two-position three-way switching valve 105 in two positions using the motor torque of the electric motor 106. An electric three-way valve provided with a driving actuator is known (see, for example, Patent Document 1).

ここで、2位置3方向切替弁105は、第1流体ポート101を開閉する第1弁体111と、第2流体ポート102を開閉する第2弁体112と、これらの第1、第2弁体111、112とは別体で構成された駆動軸113とを有している。そして、2個の第1、第2弁体111、112は、駆動軸113の外周に摺動自在に組み付けられている。また、2個の第1、第2弁体111、112は、スプリング114の付勢力および駆動軸113に組み付けられた2個の第1、第2ストッパ115、116によってハウジング104の第1、第2弁座部121、122に押し付けられることで、第1、第2流体ポート101、102を閉じるように構成されている。また、アクチュエータは、電動モータ106のモータトルクが伝達される歯車減速機構107、およびこの歯車減速機構107を介して電動モータ106の回転運動を直線往復運動に変換する運動方向変換機構109等によって構成されている。ここで、図8は、2個の第1、第2流体ポート101、102が、2個の第1、第2弁体111、112によって共に閉じられた閉弁状態を示している。   Here, the two-position three-way switching valve 105 includes a first valve body 111 that opens and closes the first fluid port 101, a second valve body 112 that opens and closes the second fluid port 102, and these first and second valves. A drive shaft 113 configured separately from the bodies 111 and 112 is provided. The two first and second valve bodies 111 and 112 are slidably assembled to the outer periphery of the drive shaft 113. In addition, the two first and second valve bodies 111 and 112 are connected to each other by the urging force of the spring 114 and the two first and second stoppers 115 and 116 assembled to the drive shaft 113. The first and second fluid ports 101 and 102 are closed by being pressed against the two valve seat portions 121 and 122. The actuator includes a gear reduction mechanism 107 to which the motor torque of the electric motor 106 is transmitted, a movement direction conversion mechanism 109 that converts the rotational movement of the electric motor 106 into a linear reciprocation through the gear reduction mechanism 107, and the like. Has been. Here, FIG. 8 shows a closed state in which the two first and second fluid ports 101 and 102 are closed together by the two first and second valve bodies 111 and 112.

そして、第1流体ポート101を開弁し、第2流体ポート102を閉弁する際には、先ずギヤケース123内の切替スイッチ124を操作して電動モータ106を正転方向に回転させる。すると、運動方向変換機構109によって電動モータ106の正転方向の回転運動が図示上方向への直線運動に変換されて、運動方向変換機構109に結合された駆動軸113が図示上方向に移動する。そして、駆動軸113の外周部に組み付けられた第1ストッパ115が、第1弁体111を押し上げる。このとき、第1弁体111は、第1弁座部121より離座して第1流体ポート101を開き、また、第2弁体112は、第2弁座部122に押し付けられて第2流体ポート102を閉じる。   When the first fluid port 101 is opened and the second fluid port 102 is closed, first, the changeover switch 124 in the gear case 123 is operated to rotate the electric motor 106 in the forward rotation direction. Then, the motion direction conversion mechanism 109 converts the forward rotation of the electric motor 106 into a linear motion in the upward direction in the figure, and the drive shaft 113 coupled to the motion direction conversion mechanism 109 moves in the upward direction in the figure. . And the 1st stopper 115 assembled | attached to the outer peripheral part of the drive shaft 113 pushes up the 1st valve body 111. FIG. At this time, the first valve body 111 is separated from the first valve seat portion 121 to open the first fluid port 101, and the second valve body 112 is pressed against the second valve seat portion 122 to form the second fluid port 101. Close fluid port 102.

また、第1流体ポート101を閉弁し、第2流体ポート102を開弁する際には、切替スイッチ124を操作して電動モータ106を逆転方向に回転させる。すると、運動方向変換機構109によって電動モータ106の逆転方向の回転運動が図示下方向への直線運動に変換されて、駆動軸113が図示下方向に移動する。そして、第2ストッパ116が、第2弁体112を押し下げる。このとき、第1弁体111は、第1弁座部121に押し付けられて第1流体ポート101を閉じ、また、第2弁体112は、第2弁座部122より離座して第2流体ポート102を開く。   Further, when the first fluid port 101 is closed and the second fluid port 102 is opened, the changeover switch 124 is operated to rotate the electric motor 106 in the reverse direction. Then, the motion direction conversion mechanism 109 converts the rotational motion of the electric motor 106 in the reverse direction into a linear motion in the downward direction in the figure, and the drive shaft 113 moves in the downward direction in the figure. Then, the second stopper 116 pushes down the second valve body 112. At this time, the first valve body 111 is pressed against the first valve seat portion 121 to close the first fluid port 101, and the second valve body 112 is separated from the second valve seat portion 122 to be second Open fluid port 102.

[従来の技術の不具合]
ところが、従来の電動三方弁においては、駆動軸113の外周に2個の第1、第2弁体111、112が摺動自在に組み付けられているため、2個の第1、第2弁体111、112の内周部と駆動軸113の外周部との間を気密保持するためのOリング等の第1、第2シール部品131、132が必要になる。これによって、三方弁を構成するための構成部品が多くなり、ハウジング104の内部に多くの構成部品を収容する必要があるので、三方弁の体格が大きくなる等の問題が生じる。
[Conventional technical problems]
However, in the conventional electric three-way valve, since the two first and second valve bodies 111 and 112 are slidably assembled on the outer periphery of the drive shaft 113, the two first and second valve bodies are provided. First and second seal parts 131 and 132 such as O-rings are required to keep airtight between the inner periphery of 111 and 112 and the outer periphery of the drive shaft 113. As a result, the number of components for configuring the three-way valve is increased, and many components need to be accommodated in the housing 104. This causes a problem such as an increase in the size of the three-way valve.

また、部品点数の増加に伴って組付工数が増加することにより、製品コストが上昇してしまうという問題が生じている。また、2個の第1、第2弁体111、112と駆動軸113とが摺動するため、2個の第1、第2弁体111、112の内周部と駆動軸113の外周部との間に摺動摩耗が発生し、2個の第1、第2弁体111、112の内周部と駆動軸113の外周部との間にシール不良が発生し易く、作動耐久寿命が短くなるという問題が生じる。
特開昭64−12181号公報(第1−3頁、第1図−第3図)
Further, there is a problem that the product cost increases due to the increase in the number of assembling steps as the number of parts increases. Further, since the two first and second valve bodies 111 and 112 and the drive shaft 113 slide, the inner peripheral portion of the two first and second valve bodies 111 and 112 and the outer peripheral portion of the drive shaft 113. Between the inner peripheral part of the two first and second valve bodies 111 and 112 and the outer peripheral part of the drive shaft 113, resulting in a long service life. The problem of shortening arises.
Japanese Patent Application Laid-Open No. 64-12181 (page 1-3, FIGS. 1 to 3)

本発明の目的は、部品点数および組付工数を減少し、体格の小型化を図ることのできる切替弁制御装置を提供することにある。また、摩耗によるシール不良の発生を防止して、作動耐久寿命の長期化を図ることのできる切替弁制御装置を提供することにある。   An object of the present invention is to provide a switching valve control device capable of reducing the number of parts and the number of assembling steps and reducing the size of the physique. It is another object of the present invention to provide a switching valve control device capable of preventing the occurrence of seal failure due to wear and extending the operating durability life.

請求項1に記載の発明によれば、第1流体通過口と流体流路との連通状態、および第2流体通過口と流体流路との連通状態を、2位置にて切り替える2位置切替弁を、2つの第1、第2流体通過口を選択的に開閉する1個の弁体、およびアクチュエータに連結された駆動軸によって構成し、更に弁体に駆動軸を一体的に形成している。これによって、弁体と駆動軸との間を気密保持するためのシール部品が不要になるので、切替弁制御装置を構成する構成部品の部品点数および組付工数を減少することができ、更に切替弁制御装置の体格の小型化を図ることができる。この結果、切替弁制御装置のコンパクト化およびコスト削減を図ることができる。また、弁体に駆動軸を一体的に形成しているので、駆動軸の外周を弁体が摺動することはないので、摩耗によるシール不良の発生を防止することができる。この結果、切替弁制御装置の作動耐久寿命の長期化を図ることができ、切替弁制御装置の耐久性および信頼性を向上することができる。   According to the first aspect of the invention, the two-position switching valve that switches the communication state between the first fluid passage port and the fluid flow channel and the communication state between the second fluid passage port and the fluid flow channel at two positions. Is constituted by one valve body that selectively opens and closes the two first and second fluid passage ports and a drive shaft connected to the actuator, and the drive shaft is formed integrally with the valve body. . This eliminates the need for sealing parts to keep the valve body and the drive shaft hermetically sealed, so the number of parts and assembly man-hours of the components constituting the switching valve control device can be reduced, and switching The size of the valve control device can be reduced. As a result, the switching valve control device can be made compact and the cost can be reduced. In addition, since the drive shaft is formed integrally with the valve body, the valve body does not slide on the outer periphery of the drive shaft, so that it is possible to prevent the occurrence of seal failure due to wear. As a result, the operating durability life of the switching valve control device can be extended, and the durability and reliability of the switching valve control device can be improved.

請求項2に記載の発明によれば、2位置切替弁に設けられる1個の弁体の第1シール部が第1流体通過口の開口周縁部に着座すると第1流体通過口が閉塞され、また、1個の弁体の第1シール部が第1流体通過口の開口周縁部より離座すると第1流体通過口が開放される。そして、1個の弁体の第2シール部が第2流体通過口の開口周縁部に着座すると第2流体通過口が閉塞され、また、1個の弁体の第2シール部が第2流体通過口の開口周縁部より離座すると第2流体通過口が開放される。したがって、モータの駆動力によって2位置切替弁を、1個の弁体の第1シール部が第1流体通過口の開口周縁部に着座する「第1位置」と、1個の弁体の第2シール部が第2流体通過口の開口周縁部に着座する「第2位置」との2位置に駆動することにより、第1流体通過口と流体流路との連通状態と、第2流体通過口と流体流路との連通状態とを選択的に切り替えることができる。   According to the invention described in claim 2, when the first seal portion of one valve body provided in the two-position switching valve is seated on the opening peripheral edge portion of the first fluid passage port, the first fluid passage port is closed, Further, when the first seal portion of one valve body is separated from the opening peripheral edge portion of the first fluid passage port, the first fluid passage port is opened. When the second seal portion of one valve body is seated on the peripheral edge of the opening of the second fluid passage port, the second fluid passage port is closed, and the second seal portion of one valve body is the second fluid. When the seat is separated from the opening peripheral edge of the passage opening, the second fluid passage opening is opened. Therefore, the two-position switching valve is driven by the driving force of the motor at the “first position” where the first seal portion of one valve body is seated on the peripheral edge of the opening of the first fluid passage port, and the first position of one valve body. The two seal portions are driven to two positions, “second position” where they are seated on the peripheral edge of the opening of the second fluid passage port, so that the communication state between the first fluid passage port and the fluid flow path and the second fluid passage The communication state between the mouth and the fluid channel can be selectively switched.

請求項3に記載の発明によれば、2位置切替弁が第1流体通過口を閉じる「第1位置」に在る時には、第1荷重付与手段により2位置切替弁に与えられる「第1荷重」が、第2荷重付与手段により2位置切替弁に与えられる「第2荷重」よりも大きく設定されるため、2位置切替弁に設けられる1個の弁体の第1シール部が第1流体通過口の開口周縁部に押し付けられて、2位置切替弁が「第1位置」に保持される(切替弁保持機能)。また、2位置切替弁が第2流体通過口を閉じる「第2位置」に在る時には、第2荷重付与手段により2位置切替弁に与えられる「第2荷重」が、第1荷重付与手段により2位置切替弁に与えられる「第1荷重」よりも大きく設定されるため、2位置切替弁に設けられる1個の弁体の第2シール部が第2流体通過口の開口周縁部に押し付けられて、2位置切替弁が「第2位置」に保持される(切替弁保持機能)。したがって、例えばモータへの電力の供給を停止しても2位置切替弁を2位置で確実に保持することができるので、消費電力を抑えることができる。   According to the third aspect of the present invention, when the two-position switching valve is in the “first position” that closes the first fluid passage port, the “first load” applied to the two-position switching valve by the first load applying means. ”Is set larger than the“ second load ”applied to the two-position switching valve by the second load applying means, so that the first seal portion of one valve body provided in the two-position switching valve is the first fluid. The two-position switching valve is held at the “first position” by being pressed against the opening peripheral edge of the passage opening (switching valve holding function). Further, when the two-position switching valve is in the “second position” that closes the second fluid passage port, the “second load” applied to the two-position switching valve by the second load applying means is reduced by the first load applying means. Since it is set to be larger than the “first load” given to the two-position switching valve, the second seal portion of one valve body provided in the two-position switching valve is pressed against the opening peripheral edge of the second fluid passage port. Thus, the two-position switching valve is held at the “second position” (switching valve holding function). Therefore, for example, even if the supply of electric power to the motor is stopped, the two-position switching valve can be reliably held at the two positions, so that power consumption can be suppressed.

請求項4に記載の発明によれば、弾性体の反発力(弾性体が圧縮されて発生する復元力)を利用して2位置切替弁を2位置で保持することにより、例えばモータへの電力の供給を停止しても2位置切替弁を2位置で確実に保持することができるので、消費電力を抑えることができる。また、2位置切替弁を2位置で弾性変形力(反発力)を利用して保持することにより、振動源からハウジングに伝播し、更にハウジングから2位置切替弁に伝播する振動、あるいは2位置切替弁の振動を弾性体で減衰できるので、2位置切替弁の耐振性を向上することができる。   According to the fourth aspect of the invention, the two-position switching valve is held at two positions by utilizing the repulsive force of the elastic body (the restoring force generated when the elastic body is compressed), for example, the power to the motor Since the two-position switching valve can be reliably held at the two positions even when the supply of the power is stopped, the power consumption can be suppressed. Also, by holding the two-position switching valve at two positions using elastic deformation force (repulsive force), the vibration propagates from the vibration source to the housing and further propagates from the housing to the two-position switching valve, or two-position switching. Since the vibration of the valve can be damped by the elastic body, the vibration resistance of the two-position switching valve can be improved.

請求項5に記載の発明によれば、2位置切替弁を駆動するモータによって、周方向に形成された複数の羽根部を有する羽根車も回転駆動されるように構成されている。また、モータの出力軸と同軸上に2位置切替弁および羽根車を設置している。これによって、羽根車の回転運動(モータの出力軸のモータトルク)を利用して2位置切替弁を2位置に駆動できるので、2位置切替弁を2位置に駆動するアクチュエータの体格の小型化を図ることができる。また、羽根車の回転動作を開始してから、短時間で2位置切替弁の開閉動作を開始できるので、2位置切替弁の制御応答性を向上することができる。   According to the fifth aspect of the invention, the impeller having a plurality of blade portions formed in the circumferential direction is also rotationally driven by the motor that drives the two-position switching valve. In addition, a two-position switching valve and an impeller are installed coaxially with the output shaft of the motor. As a result, the two-position switching valve can be driven to two positions by utilizing the rotational motion of the impeller (motor torque of the motor output shaft), so the size of the actuator that drives the two-position switching valve to two positions can be reduced. You can plan. Further, since the opening / closing operation of the two-position switching valve can be started in a short time after the rotation operation of the impeller is started, the control responsiveness of the two-position switching valve can be improved.

ここで、モータの駆動力(モータトルク)を利用して2位置切替弁を2位置に駆動するアクチュエータ(バルブ駆動装置)として、モータの出力軸の回転運動(あるいはモータによって回転駆動される羽根車の回転運動)を直線(往復)運動に変換する運動方向変換機構を設けても良い。また、モータの出力軸(あるいは羽根車)と運動方向変換機構との間に、モータ(または羽根車)から運動方向変換機構へのモータトルクの伝達を断続する遠心クラッチまたはトルクリミッタを設置しても良い。また、モータの出力軸と同軸上に、羽根車、遠心クラッチ、トルクリミッタ、運動方向変換機構および2位置切替弁を設置しても良い。   Here, as an actuator (valve driving device) that drives the two-position switching valve to two positions by using the driving force (motor torque) of the motor, the rotary motion of the output shaft of the motor (or the impeller driven to rotate by the motor) A motion direction conversion mechanism for converting the rotational motion of the motion to a linear (reciprocating) motion may be provided. In addition, a centrifugal clutch or torque limiter that intermittently transmits motor torque from the motor (or impeller) to the motion direction conversion mechanism is installed between the motor output shaft (or impeller) and the motion direction conversion mechanism. Also good. Further, an impeller, a centrifugal clutch, a torque limiter, a motion direction conversion mechanism, and a two-position switching valve may be installed on the same axis as the motor output shaft.

本発明を実施するための最良の形態は、コンパクト化およびコスト削減を図るという目的、および作動耐久寿命の長期化を図るという目的を、2つの第1、第2流体通過口を選択的に開閉する1個の弁体、およびアクチュエータに連結された駆動軸によって2位置切替弁を構成し、更に弁体と駆動軸とを一体的に形成したことで実現した。   The best mode for carrying out the present invention is to selectively open and close the two first and second fluid passage ports for the purpose of downsizing and cost reduction, and the purpose of extending the operating durability life. This is realized by forming a two-position switching valve with a single valve body and a drive shaft connected to the actuator, and further integrally forming the valve body and the drive shaft.

[実施例1の構成]
図1ないし図5は本発明の実施例1を示したもので、図1および図2は電動エアポンプユニットの全体構造を示した図である。
[Configuration of Example 1]
FIGS. 1 to 5 show Embodiment 1 of the present invention, and FIGS. 1 and 2 are views showing the entire structure of an electric air pump unit.

本実施例の蒸発燃料処理装置は、例えば自動車等の車両の燃料タンク内で蒸発気化(揮発)した蒸発燃料(エバポガスを含む空気)等の流体を、キャニスタを経由して内燃機関(例えばガソリンエンジン:以下エンジンと言う)のエンジン吸気管(例えばスロットルバルブよりも吸気ポート側)内に導入(パージ)することで、蒸発燃料等の流体が大気中へ放出されることを防止する蒸発燃料蒸散防止装置である。この蒸発燃料処理装置は、本発明の切替弁制御装置に相当する電動エアポンプユニット1を備えている。   The evaporative fuel processing apparatus according to the present embodiment uses an internal combustion engine (e.g., a gasoline engine) through a canister for a fluid such as evaporative fuel (evaporated) in a fuel tank of a vehicle such as an automobile. : Evaporative fuel transpiration prevention that prevents fluid such as evaporative fuel from being released into the atmosphere by introducing (purging) it into the engine intake pipe (for example, the intake port side of the throttle valve) of the engine) Device. The fuel vapor processing apparatus includes an electric air pump unit 1 corresponding to the switching valve control device of the present invention.

そして、蒸発燃料処理装置は、燃料タンクとキャニスタのタンク側ポートとが第1空気流路管(流体配管)を介して連通し、キャニスタとエンジン吸気管とキャニスタのパージポートとが第2空気流路管(流体配管)を介して連通している。また、燃料タンクには、燃料タンク内の圧力(タンク内圧)を検出する圧力センサ(タンク内圧センサ)が設けられている。そして、第1空気流路管内には、燃料タンク内で揮発した蒸発燃料等の流体をキャニスタに導くための空気流路(流体流路)が形成されている。また、第2空気流路内には、キャニスタに吸着された蒸発燃料等の流体をパージVSV(バキューム・スイッチング・バルブ)を経由してエンジン吸気管に導くための空気流路(流体流路)が形成されている。   In the evaporative fuel processing device, the fuel tank and the tank side port of the canister communicate with each other via a first air flow path pipe (fluid pipe), and the canister, the engine intake pipe, and the purge port of the canister pass the second air flow. It communicates via a road pipe (fluid pipe). The fuel tank is provided with a pressure sensor (tank internal pressure sensor) for detecting the pressure in the fuel tank (tank internal pressure). An air flow path (fluid flow path) is formed in the first air flow path pipe for guiding fluid such as evaporated fuel volatilized in the fuel tank to the canister. Further, in the second air flow path, an air flow path (fluid flow path) for guiding fluid such as evaporated fuel adsorbed by the canister to the engine intake pipe via a purge VSV (vacuum switching valve) Is formed.

パージVSVは、エンジン制御ユニット(以下ECUと呼ぶ)によってデューティ駆動されることで、第2空気流路管を流れる蒸発燃料等の流体の流量(パージ量)を調整するパージ制御弁(パージ・コントロール・バルブ)である。また、キャニスタ内には、蒸発燃料を吸着する吸着体(例えば活性炭等)が収納されている。また、キャニスタの大気開放孔には、大気開放配管が接続されている。この大気開放配管の空気流方向の上流端には、電動エアポンプユニット1が接続されている。そして、大気開放配管内には、電動エアポンプユニット1を動作させることにより発生する空気流をキャニスタに導くための空気流路(流体流路)が形成されている。   The purge VSV is duty-driven by an engine control unit (hereinafter referred to as ECU), thereby adjusting a flow rate (purge amount) of a fluid such as evaporated fuel flowing through the second air passage pipe (purge control valve).・ Valve). In the canister, an adsorbent (for example, activated carbon) that adsorbs the evaporated fuel is accommodated. An air release pipe is connected to the air release hole of the canister. The electric air pump unit 1 is connected to the upstream end of the air release pipe in the air flow direction. An air flow path (fluid flow path) for guiding an air flow generated by operating the electric air pump unit 1 to the canister is formed in the atmosphere open pipe.

本実施例の電動エアポンプユニット1は、電動エアポンプに電動三方弁を一体化した電動エアポンプモジュールであって、大気開放配管を介してキャニスタに接続されるハウジング2に覆われている。電動エアポンプは、電動モータ3の駆動力(モータトルク)によって回転駆動される両羽根タイプの渦流式ポンプ(ボルテックス式ポンプ)であって、蒸発燃料等の流体をエンジン吸気管内に強制的に導入(パージ)するパージポンプとして使用されるポンプインペラ(羽根車:以下インペラと略す)5を有している。   The electric air pump unit 1 of the present embodiment is an electric air pump module in which an electric three-way valve is integrated with an electric air pump, and is covered by a housing 2 connected to a canister via an air release pipe. The electric air pump is a double-blade type vortex pump (vortex pump) that is rotationally driven by the driving force (motor torque) of the electric motor 3, and forcibly introduces fluid such as evaporated fuel into the engine intake pipe ( A pump impeller (impeller: hereinafter abbreviated as impeller) 5 used as a purge pump for purging) is provided.

電動三方弁は、電動モータ3のモータトルクによって2位置に駆動される2位置3方向切替弁を有している。この2位置3方向切替弁は、ハウジング2の内部に形成された2つの第1、第2流体通過口(以下第1、第2流体ポートと言う)を選択的に開閉する1個の弁体(以下バルブと呼ぶ)6、およびこのバルブ6に一体的に形成された駆動軸(以下バルブシャフトと呼ぶ)7等によって構成される一体部品(可動部材)である。そして、電動三方弁は、2位置3方向切替弁のバルブシャフト7の外周に摺動自在に組み付けられた円筒状のスプリングストッパ9、および2位置3方向切替弁のバルブ6を第1位置(以下デフォルト位置と言う)と第2位置(以下フルリフト位置と言う)との2位置に付勢し保持するための第1、第2スプリング11、12等を有している。   The electric three-way valve has a two-position three-way switching valve that is driven to two positions by the motor torque of the electric motor 3. The two-position / three-way switching valve is a single valve element that selectively opens and closes two first and second fluid passage ports (hereinafter referred to as first and second fluid ports) formed in the housing 2. An integral part (movable member) constituted by 6 (hereinafter referred to as a valve) 6 and a drive shaft (hereinafter referred to as a valve shaft) 7 formed integrally with the valve 6. The electric three-way valve has a cylindrical spring stopper 9 slidably assembled on the outer periphery of the valve shaft 7 of the two-position / three-way switching valve, and a valve 6 of the two-position / three-way switching valve in the first position (hereinafter referred to as “the first position”). There are first and second springs 11 and 12 for urging and holding at two positions, a default position and a second position (hereinafter referred to as a full lift position).

ここで、電動モータ3のモータトルクを利用してバルブ6をデフォルト位置とフルリフト位置との2位置に駆動するアクチュエータ14は、電力によって運転される電動モータ3、およびこの電動モータ3のモータシャフト4の回転運動を直線運動に変換する運動方向変換機構等によって構成されている。また、電動モータ3のモータシャフト4と運動方向変換機構との間には、遠心クラッチ15およびトルクリミッタ16が連結されている。なお、本実施例では、電動モータ3のモータシャフト4と同一軸心上に、2位置3方向切替弁(バルブ6およびバルブシャフト7)、遠心クラッチ15、トルクリミッタ16および運動方向変換機構が配設(構成)されている。   Here, the actuator 14 that drives the valve 6 to the two positions of the default position and the full lift position using the motor torque of the electric motor 3 includes the electric motor 3 that is driven by electric power, and the motor shaft 4 of the electric motor 3. It is comprised by the motion direction conversion mechanism etc. which convert the rotational motion of this into linear motion. Further, a centrifugal clutch 15 and a torque limiter 16 are connected between the motor shaft 4 of the electric motor 3 and the movement direction conversion mechanism. In this embodiment, a two-position three-way switching valve (valve 6 and valve shaft 7), a centrifugal clutch 15, a torque limiter 16, and a motion direction conversion mechanism are arranged on the same axis as the motor shaft 4 of the electric motor 3. It is installed (configured).

電動エアポンプと電動三方弁の共通のハウジング2は、内部に構成部品を組み込んだ5つのケース(図1の図示右側から第1〜第4ケース21〜24およびカバー25)によって構成されており、第1〜第4ケース21〜24およびカバー25は、締結ネジ、クリップ、係止片等で結合されている。なお、第1ケース21は、外径側円筒部と、この外径側円筒部との間にエアダクト(後記する)を形成する内径側円筒部とを有している。この内径側円筒部を、電動モータ3を収容保持するモータハウジングとして使用している。また、第2ケース22の外周部には、カラーおよびグロメットを保持する取付用ステー26が設けられている。そして、第2ケース22の取付用ステー26は、キャニスタに締結ボルト等を用いて締め付け固定されている。   The common housing 2 for the electric air pump and the electric three-way valve is constituted by five cases (first to fourth cases 21 to 24 and a cover 25 from the right side in FIG. 1) in which components are incorporated. The first to fourth cases 21 to 24 and the cover 25 are coupled with fastening screws, clips, locking pieces, and the like. The first case 21 has an outer diameter side cylindrical portion and an inner diameter side cylindrical portion that forms an air duct (described later) between the outer diameter side cylindrical portion. This inner diameter side cylindrical portion is used as a motor housing that houses and holds the electric motor 3. A mounting stay 26 for holding the collar and the grommet is provided on the outer peripheral portion of the second case 22. The mounting stay 26 of the second case 22 is fastened and fixed to the canister using fastening bolts or the like.

ここで、ハウジング2は、モータハウジングを兼ねる第1ケース21と、この第1ケース21にネジによって結合される第2ケース22と、この第2ケース22にクリップによって結合される第3ケース23とで、電動エアポンプのインペラ5を回転自在に収容するポンプハウジングを構成している。このポンプハウジングの内部には、インペラ5の回転運動によってエアを圧縮する円環状の渦流室(ポンプ室)31が形成されている。この渦流室31の半径方向の外周部には、断面半円形状の溝底面を有するC字状の側部溝が形成されている。   Here, the housing 2 includes a first case 21 also serving as a motor housing, a second case 22 coupled to the first case 21 with screws, and a third case 23 coupled to the second case 22 by clips. Thus, a pump housing that rotatably accommodates the impeller 5 of the electric air pump is configured. An annular vortex chamber (pump chamber) 31 that compresses air by the rotational movement of the impeller 5 is formed inside the pump housing. A C-shaped side groove having a groove bottom surface having a semicircular cross section is formed on the outer peripheral portion in the radial direction of the vortex chamber 31.

また、第1、第2ケース21、22には、渦流室31内にエアを送り込むためのエアダクト32が環状に形成されている。このエアダクト32内には、インペラ5に吸引されるエアを濾過するフィルター33が配置されている。このフィルター33は、エアダクト32の開口端(第1ケース21のエア吸入口)から流入するエアは通過可能であるが、エアに混入した異物を捕捉して、渦流室31内への異物の侵入を防止するものである。
また、第1ケース21には、エアダクト32内に大気を吸入するためのエア吸入口(図示せず)が形成されている。
The first and second cases 21 and 22 are formed with an air duct 32 in an annular shape for sending air into the vortex chamber 31. In the air duct 32, a filter 33 for filtering air sucked by the impeller 5 is disposed. The filter 33 can pass air flowing in from the open end of the air duct 32 (the air suction port of the first case 21), but traps the foreign matter mixed in the air and enters the vortex chamber 31. Is to prevent.
The first case 21 is formed with an air inlet (not shown) for sucking air into the air duct 32.

この第1ケース21のエア吸入口は、フィルター33を内蔵したエアダクト32内に大気を吸入させる第1大気吸入口(大気開放穴)として機能する。また、第2ケース22には、エアダクト32から渦流室31内に大気を吸引するポンプ吸込み口(図示せず)が形成されている。また、第3ケース23には、渦流室31からエアを吐出するポンプ吐出口34が形成されている。また、第2、第3ケース22、23間には、ポンプ吸込み口からポンプ吐出口34に直接エアが流れ込むのを防止するための区画板(仕切り部)35が設けられている。   The air suction port of the first case 21 functions as a first air suction port (atmospheric release hole) that sucks air into the air duct 32 in which the filter 33 is built. The second case 22 is formed with a pump suction port (not shown) for sucking air from the air duct 32 into the vortex chamber 31. In addition, a pump discharge port 34 for discharging air from the vortex chamber 31 is formed in the third case 23. A partition plate (partition part) 35 is provided between the second and third cases 22 and 23 to prevent air from flowing directly from the pump suction port to the pump discharge port 34.

ここで、ハウジング2は、ポンプハウジングを兼ねる第3ケース23と、この第3ケース23にネジによって結合される第4ケース24と、この第4ケース24にクリップによって結合されるカバー25とで、電動三方弁のバルブ6を開閉自在に収容するバルブハウジングを構成している。また、第3、第4ケース23、24間には、ポンプ吐出口34を介して渦流室31に連通する空気流路36が形成されている。また、カバー25の外壁面からは、内部に空気流路37が形成された円筒状の空気流路管38が図示左方向に突出するように延長されている。そして、空気流路37の開口端は、大気に開放された第2大気吸入口(大気開放穴)39として機能する。   Here, the housing 2 includes a third case 23 also serving as a pump housing, a fourth case 24 coupled to the third case 23 with a screw, and a cover 25 coupled to the fourth case 24 by a clip. A valve housing is configured to accommodate the valve 6 of the electric three-way valve so as to be freely opened and closed. Further, an air flow path 36 communicating with the vortex chamber 31 through the pump discharge port 34 is formed between the third and fourth cases 23 and 24. Further, a cylindrical air passage tube 38 having an air passage 37 formed therein is extended from the outer wall surface of the cover 25 so as to protrude in the left direction in the figure. The open end of the air flow path 37 functions as a second atmospheric suction port (atmospheric open hole) 39 opened to the atmosphere.

そして、バルブハウジングの内部には、2つの第1、第2流体ポート41、42、およびこれらの第1、第2流体ポート41、42に選択的に連通する1つの流体流路43が形成されている。そして、第1流体ポート41は、所定の隙間を隔てて(流体流路43を間に挟んで)第2流体ポート42と対向して配置されている。第1流体ポート41は、空気流路36と流体流路43とを連通する円形状の流体通過口(空気通過口)であって、第4ケース24に形成されている。   In the valve housing, two first and second fluid ports 41 and 42 and one fluid flow path 43 selectively communicating with the first and second fluid ports 41 and 42 are formed. ing. The first fluid port 41 is disposed to face the second fluid port 42 with a predetermined gap (with the fluid flow path 43 in between). The first fluid port 41 is a circular fluid passage port (air passage port) that communicates the air flow path 36 and the fluid flow path 43, and is formed in the fourth case 24.

第2流体ポート42は、空気流路37と流体流路43とを連通する空気通過口であって、カバー25に形成されている。本実施例では、カバー25に複数の連結片を介して連結された円環状のバルブ保持部44の周囲に第2流体ポート42が一定の間隔で複数形成されている。なお、このバルブ保持部44の内周部には、バルブ6の嵌合部に嵌合する嵌合穴が設けられている。また、流体流路43は、キャニスタの大気開放孔に連通する連通路であって、第4ケース24とカバー25とによって構成される円筒状の接続継ぎ手(空気流路管)の内部に形成されている。流体流路43の開口端は、エア吐出口(出口ポート)45として機能する。   The second fluid port 42 is an air passage port that communicates the air flow path 37 and the fluid flow path 43, and is formed in the cover 25. In this embodiment, a plurality of second fluid ports 42 are formed at regular intervals around an annular valve holding portion 44 connected to the cover 25 via a plurality of connecting pieces. A fitting hole that fits into the fitting portion of the valve 6 is provided in the inner peripheral portion of the valve holding portion 44. The fluid flow path 43 is a communication path communicating with the atmosphere opening hole of the canister, and is formed inside a cylindrical connection joint (air flow path pipe) constituted by the fourth case 24 and the cover 25. ing. The open end of the fluid flow path 43 functions as an air discharge port (exit port) 45.

そして、第4ケース24の所定の部位には、第1流体ポート41の開口周縁部が設けられ、この第1流体ポート41の開口周縁部は、バルブ6が着座することが可能な円環状の第1弁座部(第1バルブシート)46として機能する。また、カバー25の所定の部位には、第2流体ポート42の開口周縁部が設けられ、この第2流体ポート42の開口周縁部は、バルブ6が着座することが可能な円環状の第2弁座部(第2バルブシート)47として機能する。   And the opening peripheral part of the 1st fluid port 41 is provided in the predetermined | prescribed site | part of the 4th case 24, and the opening peripheral part of this 1st fluid port 41 is the annular | circular shape in which the valve | bulb 6 can sit. The first valve seat part (first valve seat) 46 functions. In addition, an opening peripheral portion of the second fluid port 42 is provided at a predetermined portion of the cover 25, and the opening peripheral portion of the second fluid port 42 is an annular second member on which the valve 6 can be seated. It functions as a valve seat part (second valve seat) 47.

なお、これらの第1、第2バルブシート46、47は、所定の隙間を隔てて(流体流路43を間に挟んで)対向して配置されている。そして、第1バルブシート46は、バルブ6の軸線方向(バルブシャフト7の軸方向)の移動範囲を規制する規制部として利用されている。これにより、バルブ6が第1バルブシート46に着座した際にバルブ6のそれ以上の軸線方向の他方側(第1流体ポート41を閉じる側)への移動が規制される。また、第2バルブシート47は、バルブ6の軸線方向(バルブシャフト7の軸方向)の移動範囲を規制する規制部として利用されている。これにより、バルブ6が第2バルブシート47に着座した際にバルブ6のそれ以上の軸線方向の一方側(第2流体ポート42を閉じる側)への移動が規制される。   The first and second valve seats 46 and 47 are arranged to face each other with a predetermined gap (with the fluid flow path 43 in between). The first valve seat 46 is used as a restricting portion that restricts the movement range of the valve 6 in the axial direction (the axial direction of the valve shaft 7). Thereby, when the valve 6 is seated on the first valve seat 46, the further movement of the valve 6 to the other side in the axial direction (side where the first fluid port 41 is closed) is restricted. The second valve seat 47 is used as a restricting portion that restricts the movement range of the valve 6 in the axial direction (the axial direction of the valve shaft 7). Thereby, when the valve 6 is seated on the second valve seat 47, the further movement of the valve 6 toward one side in the axial direction (the side closing the second fluid port 42) is restricted.

ここで、ハウジング2のバルブハウジングの一部を成す第4ケース24には、第1流体ポート41と並列して基準オリフィス49が形成されている。この基準オリフィス49は、空気流路36と流体流路43とを連通する絞り孔であって、第4ケース24をその板厚方向に貫通するように設けられている。そして、基準オリフィス49は、蒸発燃料処理装置の閉鎖空間内のリークチェック(洩れ判定)に使用するリファレンス圧(Pref)を測定するために設けられた基準孔(例えばφ0.35〜0.60mm、望ましくはφ0.40〜0.50mm、最も望ましくはφ0.45mm)である。   Here, a reference orifice 49 is formed in parallel with the first fluid port 41 in the fourth case 24 forming a part of the valve housing of the housing 2. The reference orifice 49 is a throttle hole that allows the air flow path 36 and the fluid flow path 43 to communicate with each other, and is provided so as to penetrate the fourth case 24 in the plate thickness direction. The reference orifice 49 is a reference hole (for example, φ0.35 to 0.60 mm) provided for measuring a reference pressure (Pref) used for a leak check (leakage determination) in the closed space of the fuel vapor processing apparatus. (Preferably φ0.40 to 0.50 mm, and most preferably φ0.45 mm).

電動モータ3は、直流(DC)モータが採用されている。この電動モータ3は、モータハウジングの前端面より回転軸方向(電動モータ3のモータシャフト4の中心軸線方向:以下軸方向と呼ぶ)の一方側に突出するように設けられたモータシャフト(出力軸)4に一体化されたロータ、このロータの外周側に対向配置されたステータよりなるブラシレスDCモータであって、ロータには、永久磁石を有するロータコアが設けられ、ステータには、アーマチャコイル(電機子巻線)が巻回されたステータコアが設けられている。なお、ブラシレスDCモータの代わりに、ブラシ付きの直流(DC)モータや、三相誘導電動機等の交流(AC)モータを用いても良い。   The electric motor 3 is a direct current (DC) motor. The electric motor 3 is a motor shaft (output shaft) provided so as to protrude from the front end surface of the motor housing to one side in the rotation axis direction (the direction of the central axis of the motor shaft 4 of the electric motor 3; hereinafter referred to as the axial direction). ) 4 and a brushless DC motor comprising a stator opposed to the outer peripheral side of the rotor. The rotor is provided with a rotor core having a permanent magnet, and the stator has an armature coil (electrical machine) A stator core around which a secondary winding is wound is provided. Instead of the brushless DC motor, a direct current (DC) motor with a brush or an alternating current (AC) motor such as a three-phase induction motor may be used.

インペラ5は、ハウジング2(第2、第3ケース22、23によって構成されるポンプハウジング)の渦流室31の内部に回転自在に収容されている。このインペラ5は、複数の羽根部(ブレード、フィン)および複数の羽根溝を有する両羽根式の羽根車であって、渦流室31の内部に吸引したエアを加圧して吐出する。また、インペラ5は、電動モータ3のモータシャフト4の外周に相対回転不能となるように圧入固定された円板形状のロータ部(本体)を有している。   The impeller 5 is rotatably accommodated in the vortex chamber 31 of the housing 2 (pump housing constituted by the second and third cases 22 and 23). The impeller 5 is a double-blade impeller having a plurality of blade portions (blades and fins) and a plurality of blade grooves, and pressurizes and discharges the air sucked into the vortex chamber 31. Further, the impeller 5 has a disc-shaped rotor portion (main body) that is press-fitted and fixed to the outer periphery of the motor shaft 4 of the electric motor 3 so as not to be relatively rotatable.

そして、ロータ部の半径方向の外周部には、周方向に交互に一定の間隔(例えば等間隔)で複数の羽根部および複数の羽根溝が形成されている。そして、インペラ5の板厚方向(モータシャフト4の軸方向)で隣設する羽根部間には、インペラ5の板厚方向(モータシャフト4の軸方向)で隣設する羽根溝の溝底面を区画する円環状の区画壁(リブ)が設けられている。また、複数の羽根溝の溝底面形状は、渦流室31の側部溝との間にO字状またはU字状または長円形状の空間を形成する曲面形状である。   A plurality of blade portions and a plurality of blade grooves are formed at a constant interval (for example, at equal intervals) alternately in the circumferential direction on the outer peripheral portion in the radial direction of the rotor portion. Between the blade portions adjacent in the plate thickness direction of the impeller 5 (axial direction of the motor shaft 4), the groove bottom surface of the blade groove adjacent in the plate thickness direction of the impeller 5 (axial direction of the motor shaft 4) is provided. An annular partition wall (rib) for partitioning is provided. The groove bottom surface shape of the plurality of blade grooves is a curved surface shape that forms an O-shaped, U-shaped, or oval space with the side groove of the vortex chamber 31.

遠心クラッチ15は、モータシャフト4と運動方向変換機構との間に設置されており、電動エアポンプと一体的に回転運動を行う円柱状のクラッチインナと、運動方向変換機構と一体的に回転運動を行う円筒状のクラッチアウタと、クラッチインナに連結部材(例えばピン等)51を介して揺動自在に組み付けられた複数のクラッチウェイト(結合体)52とによって構成されている。   The centrifugal clutch 15 is installed between the motor shaft 4 and the movement direction conversion mechanism, and has a cylindrical clutch inner that performs a rotation movement integrally with the electric air pump, and a rotation movement integrally with the movement direction conversion mechanism. A cylindrical clutch outer is formed, and a plurality of clutch weights (combined bodies) 52 are swingably assembled to the clutch inner via a connecting member (for example, a pin) 51.

クラッチインナは、モータシャフト4の軸方向の一端部(図示左端部)に一体的に設けられたモータ側クラッチ部材(駆動側クラッチ部材)である。クラッチアウタは、クラッチインナの外周面に対向配置されて、トルクリミッタ16の軸方向の他端部(図示右端部)に一体的に設けられたバルブ側クラッチ部材(従動側クラッチ部材)である。   The clutch inner is a motor side clutch member (drive side clutch member) integrally provided at one end portion (left end portion in the drawing) of the motor shaft 4 in the axial direction. The clutch outer is a valve-side clutch member (driven-side clutch member) that is disposed so as to face the outer peripheral surface of the clutch inner and is integrally provided at the other axial end portion (the right end portion in the drawing) of the torque limiter 16.

また、クラッチアウタは、モータシャフト4の軸方向の一端側が閉塞され、また、モータシャフト4の軸方向の他端側が開口している。複数のクラッチウェイト52は、クラッチアウタの内周面に形成された係合溝に係脱自在に係合する。これらのクラッチウェイト52は、図示しない板バネ等の弾性変形部材によってモータシャフト4の半径方向の内径側(放射方向に対して逆方向の求心方向)に付勢されている。   The clutch outer is closed at one end side in the axial direction of the motor shaft 4 and opened at the other end side in the axial direction of the motor shaft 4. The plurality of clutch weights 52 are detachably engaged with engagement grooves formed on the inner peripheral surface of the clutch outer. These clutch weights 52 are urged toward the radially inner diameter side (centrecent direction opposite to the radial direction) of the motor shaft 4 by an elastic deformation member such as a leaf spring (not shown).

遠心クラッチ15は、複数のクラッチウェイト52に作用する遠心力(モータシャフト4の半径方向の外径側(放射方向)に作用する力)が所定値以上の際に、モータシャフト4からトルクリミッタ16および運動方向変換機構にモータトルクを伝達し、複数のクラッチウェイト52に作用する遠心力が所定値よりも小さい際に、モータシャフト4からトルクリミッタ16および運動方向変換機構へのモータトルクの伝達を遮断する。   The centrifugal clutch 15 is connected to the torque limiter 16 from the motor shaft 4 when the centrifugal force acting on the plurality of clutch weights 52 (force acting on the outer diameter side (radial direction) in the radial direction of the motor shaft 4) is a predetermined value or more. When the centrifugal force acting on the plurality of clutch weights 52 is smaller than a predetermined value, the motor torque is transmitted from the motor shaft 4 to the torque limiter 16 and the movement direction conversion mechanism. Cut off.

すなわち、遠心クラッチ15は、モータシャフト4の回転運動に伴って複数のクラッチウェイト52に作用する遠心力の大きさに応じて、モータシャフト4からトルクリミッタ16および運動方向変換機構へのモータトルクの伝達を断続する遠心クラッチ機構である。なお、モータ側クラッチ部材(駆動側クラッチ部材)をクラッチアウタとし、バルブ側クラッチ部材(従動側クラッチ部材)をクラッチインナとしても良い。   In other words, the centrifugal clutch 15 is configured so that the motor torque from the motor shaft 4 to the torque limiter 16 and the movement direction changing mechanism is changed according to the magnitude of centrifugal force acting on the plurality of clutch weights 52 as the motor shaft 4 rotates. It is a centrifugal clutch mechanism that interrupts transmission. The motor side clutch member (drive side clutch member) may be a clutch outer, and the valve side clutch member (driven side clutch member) may be a clutch inner.

トルクリミッタ16は、遠心クラッチ15と運動方向変換機構との間に設置されて、遠心クラッチ15のクラッチアウタの閉塞部(摩擦板)53の表面(円形状の摩擦面)と、摩擦板53に同一軸心上で対向配置された摩擦板54の表面(円形状の摩擦面)とによって構成されている。   The torque limiter 16 is installed between the centrifugal clutch 15 and the movement direction conversion mechanism, and is attached to the surface (circular friction surface) of the clutch outer closing portion (friction plate) 53 of the centrifugal clutch 15 and the friction plate 53. It is comprised by the surface (circular friction surface) of the friction board 54 opposingly arranged on the same axis.

このトルクリミッタ16には、バルブ6がフルリフト位置まで移動してバルブ6の軸方向の一方側(バルブ6のフルリフト位置側)への移動が規制されると、運動方向変換機構と共に過負荷トルクが作用する。このとき、トルクリミッタ16は、摩擦板53から摩擦板54へのモータトルクの伝達を遮断する動力遮断手段として機能する。   When the valve 6 moves to the full lift position and the movement of the valve 6 to one side in the axial direction (the full lift position side of the valve 6) is restricted, the torque limiter 16 receives overload torque together with the motion direction conversion mechanism. Works. At this time, the torque limiter 16 functions as a power cut-off means that cuts off transmission of motor torque from the friction plate 53 to the friction plate 54.

また、過負荷トルクが作用していない時、トルクリミッタ16は、摩擦板53と摩擦板54との摩擦係合によりモータトルクを伝達する動力伝達手段として機能する。なお、摩擦板53と摩擦板54との摩擦係合力を高めるために、摩擦板53または摩擦板54を摩擦板54側または摩擦板53側に付勢するコイルスプリング、板バネ、ゴム系弾性体、エアクッション等の摩擦板付勢手段を設置しても良い。   Further, when no overload torque is applied, the torque limiter 16 functions as power transmission means for transmitting motor torque by frictional engagement between the friction plate 53 and the friction plate 54. In order to increase the frictional engagement force between the friction plate 53 and the friction plate 54, a coil spring, a plate spring, or a rubber-based elastic body that biases the friction plate 53 or the friction plate 54 toward the friction plate 54 or the friction plate 53 side. A friction plate urging means such as an air cushion may be installed.

運動方向変換機構は、モータシャフト4の回転運動、つまり遠心クラッチ15のクラッチインナ、クラッチアウタおよびトルクリミッタ16の摩擦板53、54の回転運動を、バルブ6の直線運動に変換するネジ機構である。なお、運動方向変換機構としてネジ機構の代わりに、ボールネジ機構やラック・アンド・ピニオン機構を用いても良い。この運動方向変換機構は、トルクリミッタ16の摩擦板54と一体的に回転するロータスリーブ55、バルブ6およびスプリングストッパ9等によって構成されている。   The motion direction conversion mechanism is a screw mechanism that converts the rotational motion of the motor shaft 4, that is, the rotational motion of the friction plates 53 and 54 of the centrifugal inner clutch 15 and the torque limiter 16 into linear motion of the valve 6. . Note that a ball screw mechanism or a rack and pinion mechanism may be used instead of the screw mechanism as the movement direction conversion mechanism. This movement direction conversion mechanism is constituted by a rotor sleeve 55, a valve 6, a spring stopper 9, and the like that rotate integrally with the friction plate 54 of the torque limiter 16.

トルクリミッタ16のロータスリーブ55の内周部には、第1スクリュー56が圧入固定されている。この第1スクリュー56の内周部には、バルブ6と一体部品とされたバルブシャフト7の外周ネジ部(雄ネジ部)と係合する内周ネジ部(雌ネジ部)が形成されている。なお、トルクリミッタ16のロータスリーブ55の内周部に第1スクリュー(雌ネジ部)が一体的に形成されていても良い。   A first screw 56 is press-fitted and fixed to the inner peripheral portion of the rotor sleeve 55 of the torque limiter 16. An inner peripheral screw portion (female screw portion) that engages with an outer peripheral screw portion (male screw portion) of the valve shaft 7 that is an integral part of the valve 6 is formed on the inner peripheral portion of the first screw 56. . A first screw (female screw portion) may be integrally formed on the inner peripheral portion of the rotor sleeve 55 of the torque limiter 16.

また、トルクリミッタ16のロータスリーブ55の内周部には、第2スクリュー57が一体的に形成されている。この第2スクリュー57は、バルブ6に対して相対運動が可能なスプリングストッパ9の外周ネジ部(雄ネジ部)と係合する内周ネジ部である。なお、第2スクリュー57のリード(ネジ山に沿って軸の回りを1周する時、軸方向に進む距離)は、第1スクリュー56よりも大きく設定されている。   A second screw 57 is integrally formed on the inner peripheral portion of the rotor sleeve 55 of the torque limiter 16. The second screw 57 is an inner peripheral screw portion that engages with an outer peripheral screw portion (male screw portion) of the spring stopper 9 that can move relative to the valve 6. The lead of the second screw 57 (the distance traveled in the axial direction when making one turn around the shaft along the thread) is set larger than that of the first screw 56.

本実施例の2位置3方向切替弁は、ハウジング2の内部に開閉自在(流体流路43内においてモータシャフト4の軸方向に往復直線運動可能)に収容されている。この2位置3方向切替弁は、ポペット型バルブが使用され、アクチュエータ14のトルクリミッタ16(のロータスリーブ55)の第1スクリュー56によって軸線方向に駆動される。そして、2位置3方向切替弁は、上述したように、1個のバルブ6およびバルブシャフト7等を有している。   The two-position three-way switching valve of the present embodiment is accommodated in the housing 2 so as to be openable and closable (reciprocating linear motion in the axial direction of the motor shaft 4 in the fluid flow path 43). The two-position / three-way switching valve is a poppet type valve and is driven in the axial direction by the first screw 56 of the torque limiter 16 (rotor sleeve 55) of the actuator 14. The two-position / three-way switching valve has a single valve 6 and a valve shaft 7 as described above.

バルブ6は、金属材料または樹脂材料によって円形状のフランジ板状の弁体であって、バルブシャフト7の外周面よりバルブシャフト7の半径方向の外径側に向けて突出するように鍔状に設けられている。このバルブ6は、第1流体ポート41の開口周縁部(第1バルブシート46)に対して着座、離座して第1流体ポート41を閉塞、開放する第1シール部、および第2流体ポート42の開口周縁部(第2バルブシート47)に対して着座、離座して第2流体ポート42を閉塞、開放する第2シール部を有している。すなわち、バルブ6は、このバルブ6の板厚方向の両端面にそれぞれ第1、第2シール部を有している。なお、バルブ6の表面には、第4ケース24の第1バルブシート46に着座した際に第1流体ポート41を気密的に封止すると共に、カバー25の第2バルブシート47に着座した際に第2流体ポート42を気密的に封止するためのシールゴム60が焼き付けにより装着されている。   The valve 6 is a circular flange plate-shaped valve body made of a metal material or a resin material, and has a bowl shape so as to protrude from the outer peripheral surface of the valve shaft 7 toward the radially outer diameter side of the valve shaft 7. Is provided. This valve 6 is seated on and separated from the opening peripheral edge portion (first valve seat 46) of the first fluid port 41 to close and open the first fluid port 41, and the second fluid port 42 has a second seal portion that seats and separates from the opening peripheral edge portion (second valve seat 47) to close and open the second fluid port. That is, the valve 6 has first and second seal portions on both end surfaces of the valve 6 in the plate thickness direction. The first fluid port 41 is hermetically sealed on the surface of the valve 6 when seated on the first valve seat 46 of the fourth case 24, and when seated on the second valve seat 47 of the cover 25. A seal rubber 60 for hermetically sealing the second fluid port 42 is attached by baking.

バルブシャフト7は、バルブ6と同一の材料によって円柱状に形成されており、バルブ6の中心部を板厚方向に貫通するように一体的に形成されている。このバルブシャフト7は、アクチュエータ14のトルクリミッタ16(のロータスリーブ55)に駆動連結されている。そして、バルブシャフト7は、バルブ6が形成される部分が最外径部とされ、この最外径部よりも軸方向の一方側(図示左側)に対して、最外径部よりも軸方向の他方側(図示右側)の方が外径が大きくなっている。そして、バルブシャフト7の軸方向の一端側には、カバー25に一体的に形成されたバルブ保持部44の嵌合穴に嵌合する嵌合部61が設けられている。   The valve shaft 7 is formed in a cylindrical shape from the same material as the valve 6 and is integrally formed so as to penetrate the central portion of the valve 6 in the plate thickness direction. The valve shaft 7 is drivingly connected to the torque limiter 16 (the rotor sleeve 55) of the actuator 14. The valve shaft 7 has a portion where the valve 6 is formed as an outermost diameter portion, and is axially more than the outermost diameter portion with respect to one side (left side in the drawing) of the axial direction from the outermost diameter portion. The other side (the right side in the figure) has a larger outer diameter. A fitting portion 61 that fits into a fitting hole of the valve holding portion 44 that is formed integrally with the cover 25 is provided on one end side in the axial direction of the valve shaft 7.

そして、2位置3方向切替弁(バルブ6およびバルブシャフト7)は、ハウジング2に対して回り止め構造となっている。具体的には、図1ないし図4に示したように、カバー25のバルブ保持部44の嵌合穴の内周およびバルブシャフト7の嵌合部61の外周に二面幅部をそれぞれ形成している。これにより、ハウジング2(特に第4ケース24、カバー25、バルブ保持部44等)に対する、バルブ6およびバルブシャフト7の回転方向の相対運動を防止することができる。また、バルブシャフト7の軸方向の他端側の外周部には、トルクリミッタ16の第1スクリュー56と噛み合う外周ネジ部が形成されている。   The two-position / three-way switching valve (the valve 6 and the valve shaft 7) has a rotation preventing structure with respect to the housing 2. Specifically, as shown in FIGS. 1 to 4, two-side width portions are respectively formed on the inner periphery of the fitting hole of the valve holding portion 44 of the cover 25 and the outer periphery of the fitting portion 61 of the valve shaft 7. ing. Thereby, relative movement in the rotational direction of the valve 6 and the valve shaft 7 with respect to the housing 2 (particularly, the fourth case 24, the cover 25, the valve holding portion 44, etc.) can be prevented. Further, an outer peripheral thread portion that meshes with the first screw 56 of the torque limiter 16 is formed on the outer peripheral portion on the other end side in the axial direction of the valve shaft 7.

したがって、電動三方弁の主要な構成要素を成す2位置3方向切替弁(バルブ6およびバルブシャフト7)は、バルブ6の第1シール部が第1バルブシート46に着座するデフォルト位置とバルブ6の第2シール部が第2バルブシート47に着座するフルリフト位置との2位置間を往復移動することが可能となる。そして、バルブ6がデフォルト位置に保持(または駆動)された場合には、第1流体ポート41が閉じられ、第2流体ポート42が開かれる。また、バルブ6がフルリフト位置に保持(または駆動)された場合には、第1流体ポート41が開かれ、第2流体ポート42が閉じられる。   Therefore, the two-position three-way switching valve (valve 6 and valve shaft 7) constituting the main component of the electric three-way valve has a default position where the first seal portion of the valve 6 is seated on the first valve seat 46 and the valve 6 The second seal portion can reciprocate between two positions with the full lift position where the second seal seat is seated on the second valve seat 47. When the valve 6 is held (or driven) in the default position, the first fluid port 41 is closed and the second fluid port 42 is opened. When the valve 6 is held (or driven) at the full lift position, the first fluid port 41 is opened and the second fluid port 42 is closed.

スプリングストッパ9は、金属材料または樹脂材料によって円筒状に形成されており、アクチュエータ14のトルクリミッタ16(のロータスリーブ55)の第2スクリュー57によって軸線方向に駆動される。このスプリングストッパ9は、バルブシャフト7の軸方向に延びる円筒状部、およびこの円筒状部の軸方向の一端側に設けられた鍔状のフランジ部等を有している。また、スプリングストッパ9は、第1スプリング11を介して、バルブ6の第2シール部を第2流体ポート42の開口周縁部(第2バルブシート47)に押し当てる方向に荷重を与える第2荷重付与手段である。   The spring stopper 9 is formed in a cylindrical shape by a metal material or a resin material, and is driven in the axial direction by the second screw 57 of the torque limiter 16 (the rotor sleeve 55) of the actuator 14. The spring stopper 9 has a cylindrical portion extending in the axial direction of the valve shaft 7 and a flange-like flange portion provided on one end side of the cylindrical portion in the axial direction. Further, the spring stopper 9 applies a load in a direction in which the second seal portion of the valve 6 is pressed against the opening peripheral portion (second valve seat 47) of the second fluid port 42 via the first spring 11. It is a grant means.

スプリングストッパ9の円筒状部は、バルブシャフト7に対する、軸方向の相対運動が可能となるように、バルブシャフト7の軸方向の他端側の外周に摺動自在に嵌め合わされている。また、スプリングストッパ9の円筒状部の外周部には、トルクリミッタ16の第2スクリュー57と噛み合う外周ネジ部が形成されている。そして、スプリングストッパ9は、ハウジング2に対して回り止め構造となっている。具体的には、図3および図4に示したように、スプリングストッパ9のフランジ部の外周と第4ケース24の内周とに互いに係合する凹凸部(係止部、被係止部)62、63を設けている。これにより、ハウジング2(特に第4ケース24等)に対する、スプリングストッパ9の回転方向の相対運動を防止することができる。   The cylindrical portion of the spring stopper 9 is slidably fitted to the outer periphery on the other end side in the axial direction of the valve shaft 7 so as to be capable of relative movement in the axial direction with respect to the valve shaft 7. Further, an outer peripheral screw portion that meshes with the second screw 57 of the torque limiter 16 is formed on the outer peripheral portion of the cylindrical portion of the spring stopper 9. The spring stopper 9 has a rotation prevention structure with respect to the housing 2. Specifically, as shown in FIG. 3 and FIG. 4, an uneven portion (locking portion, locked portion) that engages with the outer periphery of the flange portion of the spring stopper 9 and the inner periphery of the fourth case 24. 62 and 63 are provided. Thereby, relative movement in the rotation direction of the spring stopper 9 with respect to the housing 2 (particularly the fourth case 24 and the like) can be prevented.

第1スプリング11は、弾力性に優れる炭素鋼等の金属材料によってコイル状に形成され、バルブシャフト7の軸方向に平行な圧縮方向に対して、反発力(復元力)を発生する弾性体である。この第1スプリング11は、バルブシャフト7の最外径部よりも軸方向の他方側(図示右側)の外周を取り巻くように配設されて、図5のグラフに示したように、第2スプリング12よりも撓み量の変化に対する反発力(荷重)の変化が大きい等ピッチコイル(または不等ピッチコイル)を使用している。そして、第1スプリング11は、スプリングストッパ9のフランジ部の一端面とバルブ6の他端面(第1シール部側端面)との間に掛け渡された状態で組み付けられている。また、第1スプリング11は、バルブ6に対して、バルブ6の第2シール部を第2流体ポート42の開口周縁部(第2バルブシート47)に押し当てる方向に荷重を与える第2荷重付与手段である。   The first spring 11 is an elastic body that is formed in a coil shape from a metal material such as carbon steel having excellent elasticity and generates a repulsive force (restoring force) in the compression direction parallel to the axial direction of the valve shaft 7. is there. The first spring 11 is disposed so as to surround the outer periphery on the other side (the right side in the drawing) in the axial direction from the outermost diameter portion of the valve shaft 7, and as shown in the graph of FIG. An equal pitch coil (or an unequal pitch coil) having a repulsive force (load) change larger than the deflection amount than 12 is used. The first spring 11 is assembled in a state of being spanned between one end surface of the flange portion of the spring stopper 9 and the other end surface (first seal portion side end surface) of the valve 6. The first spring 11 applies a second load to the valve 6 to apply a load in a direction in which the second seal portion of the valve 6 is pressed against the opening peripheral edge portion (second valve seat 47) of the second fluid port 42. Means.

第2スプリング12は、弾力性に優れる炭素鋼等の金属材料によってコイル状に形成され、バルブシャフト7の軸方向に平行な圧縮方向に対して、反発力(復元力)を発生する弾性体である。この第2スプリング12は、バルブシャフト7の最外径部よりも軸方向の一方側(図示左側)の外周を取り巻くように配設されて、図5のグラフに示したように、第1スプリング11よりも撓み量の変化に対する反発力(荷重)の変化が小さい等ピッチコイル(または不等ピッチコイル)を使用している。そして、第2スプリング12は、バルブ6の一端面(第2シール部側端面)とカバー25の他端面(流体流路壁面)との間に掛け渡された状態で組み付けられている。また、第2スプリング12は、バルブ6に対して、バルブ6の第1シール部を第1流体ポート41の開口周縁部(第1バルブシート46)に押し当てる方向に荷重を与える第1荷重付与手段である。   The second spring 12 is an elastic body that is formed in a coil shape from a metal material such as carbon steel having excellent elasticity and generates a repulsive force (restoring force) in the compression direction parallel to the axial direction of the valve shaft 7. is there. The second spring 12 is disposed so as to surround the outer periphery on one side (the left side in the drawing) in the axial direction from the outermost diameter portion of the valve shaft 7, and as shown in the graph of FIG. An equal pitch coil (or an unequal pitch coil) having a smaller change in repulsive force (load) with respect to a change in the amount of deflection than 11 is used. The second spring 12 is assembled in a state of being spanned between one end surface (second seal portion side end surface) of the valve 6 and the other end surface (fluid flow channel wall surface) of the cover 25. Further, the second spring 12 applies a first load to the valve 6 in a direction in which the first seal portion of the valve 6 is pressed against the opening peripheral edge portion (first valve seat 46) of the first fluid port 41. Means.

ここで、本実施例では、電動モータ3によって回転駆動されるトルクリミッタ16(のロータスリーブ55)の第1、第2スクリュー56、57のリード差が異なっているので、バルブ6とスプリングストッパ9との軸方向の移動量に差が生じる。このため、バルブ6、スプリングストッパ9および2つの第1、第2スプリング11、12は、バルブ6とスプリングストッパ9との軸方向の移動量の差に伴って発生する2つの第1、第2スプリング11、12の反発力の差(荷重差)を利用してバルブ6を2位置で保持する切替弁保持手段を構成している。   Here, in this embodiment, since the lead difference between the first and second screws 56 and 57 of the torque limiter 16 (the rotor sleeve 55) rotated by the electric motor 3 is different, the valve 6 and the spring stopper 9 are different. There is a difference in the amount of movement in the axial direction. For this reason, the valve 6, the spring stopper 9 and the two first and second springs 11 and 12 are two first and second springs that are generated in accordance with the difference in the amount of movement in the axial direction between the valve 6 and the spring stopper 9. The switching valve holding means is configured to hold the valve 6 at two positions using the difference (load difference) between the repulsive forces of the springs 11 and 12.

また、電動モータ3を収容保持するモータハウジング(第1ケース21)の後端面より軸方向の他方側に突出するように設けられたポンプコネクタ64には、アーマチャコイルに電気的に接続されるターミナル(外部接続端子、モータ給電用端子)65が保持されている。そして、電動モータ3は、第1ケース21のモータ収容孔内に保持されて、モータハウジングの前端面が第2ケース22に締結ネジ等を用いて締め付け固定されている。また、電動モータ3のターミナル65は、ポンプ駆動回路を介して車両に搭載されたバッテリーに電気的に接続されている。なお、ポンプ駆動回路は、ECUによって通電制御されるリレーコイルと、このリレーコイルの起磁力によって開閉されてバッテリーと電動モータ3のターミナル65との接続を断続するリレースイッチとからなる。   Also, a pump connector 64 provided so as to protrude from the rear end surface of the motor housing (first case 21) for housing and holding the electric motor 3 to the other side in the axial direction is a terminal electrically connected to the armature coil. (External connection terminal, motor power supply terminal) 65 is held. The electric motor 3 is held in the motor housing hole of the first case 21, and the front end surface of the motor housing is fastened and fixed to the second case 22 using a fastening screw or the like. The terminal 65 of the electric motor 3 is electrically connected to a battery mounted on the vehicle via a pump drive circuit. The pump drive circuit includes a relay coil that is energized and controlled by the ECU, and a relay switch that is opened and closed by the magnetomotive force of the relay coil to connect and disconnect the battery and the terminal 65 of the electric motor 3.

本実施例のECUには、制御処理、演算処理を行うCPU、各種プログラムおよびデータを保存する記憶装置(EEPROM等の不揮発性メモリや、ROM・RAM等の揮発性メモリ)等の機能を含んで構成される周知の構造のマイクロコンピュータが設けられている。このECUは、イグニッションスイッチがオン(IG・ON)されてエンジンが運転を開始すると、メモリ内に格納されている制御プログラムに基づいて、電動モータ3に供給する供給電力を調整してモータシャフト4の回転運動(例えば回転速度または回転方向)を制御する。   The ECU of the present embodiment includes functions such as a CPU for performing control processing and arithmetic processing, a storage device for storing various programs and data (nonvolatile memory such as EEPROM and volatile memory such as ROM / RAM), and the like. A microcomputer having a well-known structure is provided. When the ignition switch is turned on (IG / ON) and the engine starts operation, the ECU adjusts the power supplied to the electric motor 3 based on the control program stored in the memory, and the motor shaft 4 To control the rotational movement (eg, rotational speed or direction).

そして、ECUは、圧力センサ66より出力された出力値(圧力信号)、その他の各種センサからのセンサ信号、および自動車等の車両に設置されたスイッチからのスイッチ信号が、A/D変換器でA/D変換された後に、ECUに内蔵されたマイクロコンピュータに入力されるように構成されている。また、マイクロコンピュータの入力回路には、エンジンのクランクシャフトの回転角度(クランク角度)を検出するためのクランク角度センサ、ドライバーのアクセルペダルの踏込み量(アクセル開度)を検出するためのアクセル開度センサ、スロットルバルブの開度(スロットル開度)を検出するためのスロットル開度センサ、エンジン冷却水温を検出するための冷却水温センサ、およびエンジンの吸気管負圧を検出するための吸気圧センサ等が接続されている。なお、圧力センサ66は、第3、第4ケース23、24間に形成された空気流路36内に設置されており、空気流路36内の空気圧力を検出する   The ECU outputs an output value (pressure signal) output from the pressure sensor 66, sensor signals from other various sensors, and a switch signal from a switch installed in a vehicle such as an automobile to the A / D converter. After A / D conversion, it is input to a microcomputer built in the ECU. The input circuit of the microcomputer includes a crank angle sensor for detecting the rotation angle (crank angle) of the crankshaft of the engine, and an accelerator opening for detecting the amount of depression of the driver's accelerator pedal (accelerator opening). Sensor, throttle opening sensor for detecting throttle valve opening (throttle opening), cooling water temperature sensor for detecting engine cooling water temperature, intake pressure sensor for detecting engine intake pipe negative pressure, etc. Is connected. The pressure sensor 66 is installed in the air flow path 36 formed between the third and fourth cases 23 and 24, and detects the air pressure in the air flow path 36.

[実施例1の作用]
次に、本実施例の蒸発燃料処理装置の作用を図1ないし図5に基づいて簡単に説明する。ここで、図3(a)はバルブが第1バルブシートに着座している状態を示した図で、図3(b)はバルブが移動中の状態を示した図で、図4はバルブが第2バルブシートに着座している状態を示した図である。
[Operation of Example 1]
Next, the operation of the evaporative fuel processing apparatus of this embodiment will be briefly described with reference to FIGS. Here, FIG. 3A is a view showing a state where the valve is seated on the first valve seat, FIG. 3B is a view showing a state where the valve is moving, and FIG. It is the figure which showed the state currently seated on the 2nd valve seat.

イ)吸気管負圧を利用したパージ作動を図1および図3(a)に示す。ECUは、吸気圧センサによって検出される吸気管負圧(吸気圧)が所定値以上に高い時に、パージVSVを開弁させる。このとき、電動モータ3への電力の供給が成されず、しかも図5に示したように、第2スプリング12の荷重(P21)が第1スプリング11の荷重(P11)よりも大きく設定されているため、バルブ6が、図示右方向に付勢される。これにより、バルブ6は、バルブ6の第1シール部が第1バルブシート46に着座するデフォルト位置に保持されるため、第1流体ポート41が閉塞され、第2流体ポート42が開放される。この場合には、第2流体ポート42と流体流路43とが連通状態(図1(a)、図3(a)参照)となる。   B) A purge operation using the intake pipe negative pressure is shown in FIG. 1 and FIG. The ECU opens the purge VSV when the intake pipe negative pressure (intake pressure) detected by the intake pressure sensor is higher than a predetermined value. At this time, the electric power is not supplied to the electric motor 3, and the load (P21) of the second spring 12 is set to be larger than the load (P11) of the first spring 11 as shown in FIG. Therefore, the valve 6 is urged to the right in the figure. As a result, the valve 6 is held at the default position where the first seal portion of the valve 6 is seated on the first valve seat 46, so that the first fluid port 41 is closed and the second fluid port 42 is opened. In this case, the second fluid port 42 and the fluid flow path 43 are in communication with each other (see FIGS. 1A and 3A).

したがって、大気開放配管およびハウジング2の内部に吸気管負圧が到達し、大気開放穴39から空気流路37→第2流体ポート42→流体流路43→出口ポート45→大気開放配管に向かう空気流が生じ、更にキャニスタの大気開放孔からパージポートに向かう空気流が生じる。このような空気流が生じると、キャニスタ内の吸着体に吸着されている蒸発燃料に脱離が生じ、この吸着体から脱離した蒸発燃料がキャニスタのパージポートから流出し、第2空気流路管→パージVSV→エンジン吸気管→吸気ポートを経由してエンジンの燃焼室内に導入(パージ)される。   Accordingly, the intake pipe negative pressure reaches the atmosphere opening pipe and the inside of the housing 2, and the air flowing from the atmosphere opening hole 39 to the air flow path 37 → the second fluid port 42 → the fluid flow path 43 → the outlet port 45 → the air opening pipe. A flow is generated, and further an air flow is generated from the canister air opening hole to the purge port. When such an air flow occurs, desorption occurs in the evaporated fuel adsorbed by the adsorbent in the canister, and the evaporated fuel desorbed from the adsorbent flows out from the purge port of the canister. It is introduced (purged) into the combustion chamber of the engine via pipe → purge VSV → engine intake pipe → intake port.

ロ)電動エアポンプの動作を利用したパージ作動を図2、図3(b)および図4に示す。ECUは、吸気圧センサによって検出される吸気管負圧(吸気圧)が所定値よりも低い時に、パージVSVを開弁させると共に、電動モータ3のモータシャフト4を正転方向に高速回転させる。これにより、モータトルクによってインペラ5が回転する。つまり電動エアポンプの回転動作に伴って、第1ケース21のエア吸入口から大気が吸入されて、電動エアポンプ内部にポンプ正圧(上記の吸気管負圧および大気圧よりも高い圧力)が発生する。このとき、モータシャフト4が正転方向に高速回転しているため、複数のクラッチウェイト52に遠心力が作用し、遠心クラッチ15がONする。そして、遠心クラッチ15のONにより、モータトルクがトルクリミッタ16に伝わり、第1、第2スクリュー56、57が回転する。これによって、第1スクリュー56によりバルブ6が図示左方向に移動し、また、第2スクリュー57によりスプリングストッパ9が図示左方向に移動する。   B) The purge operation using the operation of the electric air pump is shown in FIGS. 2, 3B and 4. FIG. When the intake pipe negative pressure (intake pressure) detected by the intake pressure sensor is lower than a predetermined value, the ECU opens the purge VSV and rotates the motor shaft 4 of the electric motor 3 in the forward rotation direction at a high speed. Thereby, the impeller 5 rotates by the motor torque. That is, as the electric air pump rotates, the atmosphere is sucked from the air suction port of the first case 21, and a pump positive pressure (a pressure higher than the intake pipe negative pressure and the atmospheric pressure) is generated inside the electric air pump. . At this time, since the motor shaft 4 rotates at high speed in the forward direction, centrifugal force acts on the plurality of clutch weights 52 and the centrifugal clutch 15 is turned on. When the centrifugal clutch 15 is turned on, the motor torque is transmitted to the torque limiter 16 and the first and second screws 56 and 57 rotate. Accordingly, the valve 6 is moved in the left direction in the figure by the first screw 56, and the spring stopper 9 is moved in the left direction in the figure by the second screw 57.

このとき、第2スクリュー57のリードが第1スクリュー56よりも大きく設定されているため、図3(b)および図4に示したように、スプリングストッパ9の軸方向の一方側への移動量がバルブ6の軸方向の一方側への移動量よりも大きくなり、第2スプリング12が撓まされると同時に第1スプリング11も撓まされる。そして、バルブ6およびスプリングストッパ9の軸方向の一方側への移動量の差に伴い、第2スプリング12の撓みの変化に対する反発力の変化よりも、第1スプリング11の撓みの変化に対する反発力の変化の方が大きくなる。   At this time, since the lead of the second screw 57 is set to be larger than that of the first screw 56, the amount of movement of the spring stopper 9 to one side in the axial direction as shown in FIGS. Becomes larger than the amount of movement of the valve 6 toward one side in the axial direction, and the second spring 12 is bent and the first spring 11 is bent at the same time. The repulsive force with respect to the change in the deflection of the first spring 11 rather than the change in the repulsive force with respect to the change in the deflection of the second spring 12 due to the difference in the amount of movement of the valve 6 and the spring stopper 9 in one axial direction. The change of becomes larger.

このため、第1スプリング11と第2スプリング12とのばね荷重の差から第1スプリング11の荷重(P12)が第2スプリング12の荷重(P22)よりも大きくなり、バルブ6が、図示左方向に付勢される。これにより、バルブ6は、バルブ6の第2シール部が第2バルブシート47に着座するフルリフト位置に保持されるため、第1流体ポート41が開放され、第2流体ポート42が閉塞される。この場合には、第1流体ポート41と流体流路43とが連通状態(図2、図4参照)となる。   For this reason, the load (P12) of the first spring 11 becomes larger than the load (P22) of the second spring 12 due to the difference in spring load between the first spring 11 and the second spring 12, and the valve 6 is moved to the left in the figure. Be energized by. As a result, the valve 6 is held at the full lift position where the second seal portion of the valve 6 is seated on the second valve seat 47, so that the first fluid port 41 is opened and the second fluid port 42 is closed. In this case, the first fluid port 41 and the fluid flow path 43 are in a communication state (see FIGS. 2 and 4).

そして、第1流体ポート41と流体流路43とが連通状態(図2、図4参照)になると、トルクリミッタ16および運動方向変換機構に過負荷トルクが作用するため、遠心クラッチ側の摩擦板53が摩擦板54の摩擦面上を滑る。つまりトルクリミッタ16が作動(ON)する。このとき、電動モータ3のモータシャフト4を正転方向に低速回転させることで、複数のクラッチウェイト52に作用する遠心力を小さくし、遠心クラッチ15をOFFしても良い。   When the first fluid port 41 and the fluid flow path 43 are in communication with each other (see FIGS. 2 and 4), an overload torque acts on the torque limiter 16 and the motion direction conversion mechanism. 53 slides on the friction surface of the friction plate 54. That is, the torque limiter 16 is activated (ON). At this time, the centrifugal force acting on the plurality of clutch weights 52 may be reduced by rotating the motor shaft 4 of the electric motor 3 at a low speed in the forward rotation direction, and the centrifugal clutch 15 may be turned off.

以上のように、電動モータ3に電力を供給して、バルブ6をデフォルト位置からフルリフト位置に駆動し、更に第1スプリング11の荷重によってバルブ6をフルリフト位置に保持すると共に、電動エアポンプのインペラ5を回転動作させることにより、電動エアポンプによる強制的なパージ動作が開始される。ここで、電動モータ3のモータシャフト4の回転運動によってインペラ5が回転駆動されると、複数の羽根部の移動によって、ポンプハウジングの渦流室31の内部の空気(エア)は、圧縮される。このとき、ポンプハウジングのポンプ吸込み口には負圧が生じるため、エアダクト32内に配置されたフィルター33で濾過されたエアがエアダクト32を経由してポンプ吸込み口に導かれると共に、ポンプハウジングのポンプ吐出口34には高圧が生じるため、渦流室31の内部で加圧さたエアがポンプ吐出口34から吐出される。   As described above, power is supplied to the electric motor 3 to drive the valve 6 from the default position to the full lift position, and the valve 6 is held at the full lift position by the load of the first spring 11 and the impeller 5 of the electric air pump. By rotating the, the forced purge operation by the electric air pump is started. Here, when the impeller 5 is rotationally driven by the rotational movement of the motor shaft 4 of the electric motor 3, the air (air) inside the vortex chamber 31 of the pump housing is compressed by the movement of the plurality of blade portions. At this time, since a negative pressure is generated at the pump suction port of the pump housing, the air filtered by the filter 33 disposed in the air duct 32 is guided to the pump suction port via the air duct 32 and the pump of the pump housing. Since high pressure is generated at the discharge port 34, air pressurized inside the vortex chamber 31 is discharged from the pump discharge port 34.

したがって、ポンプハウジングのポンプ吐出口34から吐出されたエアは、バルブ6がフルリフト位置に保持されており、第1流体ポート41が開放されているので、空気流路36から第1流体ポート41→流体流路43→出口ポート45を経由して大気開放配管に送り込まれる。これにより、キャニスタの大気開放孔からパージポートに向かう空気流が生じる。このような空気流が生じると、キャニスタ内の吸着体に吸着されている蒸発燃料に脱離が生じ、この吸着体から脱離した蒸発燃料がキャニスタのパージポートから流出し、第2空気流路管→パージVSV→エンジン吸気管→吸気ポートを経由してエンジンの燃焼室内に導入(パージ)される。   Therefore, the air discharged from the pump discharge port 34 of the pump housing has the valve 6 held at the full lift position and the first fluid port 41 is opened, so that the first fluid port 41 → It is sent to the atmosphere open piping via the fluid flow path 43 → the outlet port 45. As a result, an air flow from the atmosphere opening hole of the canister toward the purge port is generated. When such an air flow occurs, desorption occurs in the evaporated fuel adsorbed by the adsorbent in the canister, and the evaporated fuel desorbed from the adsorbent flows out from the purge port of the canister. It is introduced (purged) into the combustion chamber of the engine via pipe → purge VSV → engine intake pipe → intake port.

ハ)次に、蒸発燃料処理装置の閉鎖空間内のリークチェックを行う方法を図1ないし図4に示す。ECUは、蒸発燃料処理装置の閉鎖空間内におけるリークチェックを行う場合、先ずパージVSVを閉弁する。そして、図1および図3(a)の状態から遠心クラッチ15が作動しない程度の低速の回転速度で電動モータ3のモータシャフト4を逆転方向に回転させる。ここで、電動モータ3のモータシャフト4の回転運動によってインペラ5が回転駆動されると、ポンプハウジングのポンプ吐出口34には負圧が生じるため、大気開放穴39から吸い込まれたエアが空気流路37→第2流体ポート42→流体流路43→基準オリフィス49→空気流路36を経由してポンプ吐出口34に導かれると共に、ポンプハウジングのポンプ吸込み口には高圧が生じるため、渦流室31の内部で加圧されたエアがポンプ吸込み口から吐出される。   C) Next, a method for performing a leak check in the closed space of the fuel vapor processing apparatus is shown in FIGS. When the ECU performs a leak check in the closed space of the evaporated fuel processing apparatus, the ECU first closes the purge VSV. 1 and 3A, the motor shaft 4 of the electric motor 3 is rotated in the reverse direction at a low rotational speed at which the centrifugal clutch 15 does not operate. Here, when the impeller 5 is rotationally driven by the rotational movement of the motor shaft 4 of the electric motor 3, negative pressure is generated at the pump discharge port 34 of the pump housing. Since it is led to the pump discharge port 34 via the passage 37-> the second fluid port 42-> the fluid flow path 43-> the reference orifice 49-> the air flow path 36 and a high pressure is generated at the pump suction port of the pump housing, The air pressurized inside 31 is discharged from the pump suction port.

次に、ECUは、この状態で、圧力センサ66を用いて空気流路36内の圧力を検出して、絞り径が例えばφ0.45mmの基準オリフィス49に対応したリファレンス圧(Pref)を検出(設定)し、このリファレンス圧(Pref)をメモリに格納する。次に、ECUは、電動モータ3に電力を供給して電動モータ3のモータシャフト4を正転方向に高速回転させる。これにより、バルブ6がデフォルト位置からフルリフト位置に駆動し、更に第1スプリング11の荷重によってバルブ6がフルリフト位置に保持される(図2、図4参照)。この図2および図4の状態から遠心クラッチ15が作動しない程度の低速の回転速度で電動モータ3のモータシャフト4を逆転方向に回転させる。   Next, in this state, the ECU detects the pressure in the air flow path 36 using the pressure sensor 66, and detects the reference pressure (Pref) corresponding to the reference orifice 49 having a throttle diameter of, for example, φ0.45 mm ( The reference pressure (Pref) is stored in the memory. Next, the ECU supplies electric power to the electric motor 3 to rotate the motor shaft 4 of the electric motor 3 at high speed in the normal rotation direction. As a result, the valve 6 is driven from the default position to the full lift position, and the valve 6 is held at the full lift position by the load of the first spring 11 (see FIGS. 2 and 4). 2 and 4, the motor shaft 4 of the electric motor 3 is rotated in the reverse rotation direction at a low rotation speed at which the centrifugal clutch 15 does not operate.

次に、ECUは、この状態で、圧力センサ66を用いて空気流路36内の圧力(P)を検出し、メモリに格納されたリファレンス圧(Pref)と空気流路36内の圧力(P)とを比較してリーク判定を行う。ここで、ECUは、P<Prefの時には洩れ無し、P>Prefの時には洩れ有りと判定する。そして、洩れ有りと判定した場合には、ウォーニングランプを点灯してドライバーに注意を促す。以上により、蒸発燃料処理装置の閉鎖空間内におけるリークチェックが終了する。ここで、蒸発燃料処理装置の閉鎖空間とは、パージVSVの閉弁時に、燃料タンクから空気流路管、キャニスタおよび空気流路管を経てパージVSVに至るまでの閉鎖空間と、電動エアポンプユニット1から大気開放配管、キャニスタおよび空気流路管を経てパージVSVに至るまでの閉鎖空間とを含む、パージVSVよりも空気流方向の上流側の空間である。   Next, in this state, the ECU detects the pressure (P) in the air flow path 36 using the pressure sensor 66, and the reference pressure (Pref) stored in the memory and the pressure (P) in the air flow path 36 are detected. ) To determine the leak. Here, the ECU determines that there is no leakage when P <Pref, and that there is leakage when P> Pref. If it is determined that there is a leak, the warning lamp is turned on to alert the driver. This completes the leak check in the closed space of the evaporated fuel processing apparatus. Here, the closed space of the evaporative fuel processing device means a closed space from the fuel tank to the purge VSV through the air flow channel pipe, the canister and the air flow channel pipe when the purge VSV is closed, and the electric air pump unit 1. And a closed space from the air opening pipe, the canister and the air flow path pipe to the purge VSV, and a space upstream of the purge VSV.

[実施例1の効果]
ここで、本実施例の2位置3方向切替弁の1個のバルブ(弁体)6を、デフォルト位置とフルリフト位置との2位置に反発力(ばね荷重、ばね定数、スプリング力とも言う)を利用して保持する切替弁保持機能を有する第1、第2スプリング11、12の撓みと荷重との関係を図5のグラフに示す。
[Effect of Example 1]
Here, a repulsive force (also referred to as a spring load, a spring constant, or a spring force) is applied to one valve (valve element) 6 of the two-position three-way switching valve of the present embodiment at two positions of a default position and a full lift position. The graph of FIG. 5 shows the relationship between the deflection and load of the first and second springs 11 and 12 having the switching valve holding function to be used and held.

なお、バルブ6がデフォルト位置に在る時(図1および図3(a)の状態の時)には、第1スプリング11の撓みと荷重は、δ11、P11となり、また、第2スプリング12の撓みと荷重は、δ21、P21となる(図5のグラフ参照)。この結果、図1および図3(a)の状態の時には、第2スプリング12の荷重(P21)と第1スプリング11の荷重(P11)との荷重差(P21−P11)によって、第2スプリング12のばね荷重が第1スプリング11のばね荷重よりも大きくなる。したがって、第2スプリング12の付勢力(反発力)によってバルブ6が図示右方向に付勢される。これにより、バルブ6の第1シール部が、第1流体ポート41の開口周縁部(第1バルブシート46)に押し付けられるため、バルブ6がデフォルト位置に保持される。すなわち、第1流体ポート41の全閉状態および第2流体ポート42の全開状態が保持される。この場合には、上述したように、第2流体ポート42と流体流路43とが連通状態となる。   When the valve 6 is in the default position (when in the state shown in FIGS. 1 and 3A), the deflection and load of the first spring 11 are δ11 and P11, and the second spring 12 The deflection and load are δ21 and P21 (see the graph of FIG. 5). As a result, in the state of FIGS. 1 and 3A, the second spring 12 is caused by the load difference (P21-P11) between the load (P21) of the second spring 12 and the load (P11) of the first spring 11. The spring load becomes larger than the spring load of the first spring 11. Therefore, the valve 6 is urged rightward in the drawing by the urging force (repulsive force) of the second spring 12. As a result, the first seal portion of the valve 6 is pressed against the opening peripheral edge portion (first valve seat 46) of the first fluid port 41, so that the valve 6 is held at the default position. That is, the fully closed state of the first fluid port 41 and the fully open state of the second fluid port 42 are maintained. In this case, as described above, the second fluid port 42 and the fluid flow path 43 are in communication with each other.

次に、電動モータ3に電力を供給して電動モータ3のモータシャフト4を正転方向に高速回転させると、モータトルクが遠心クラッチ15、トルクリミッタ16の順に伝わり、第1スクリュー56によりバルブ6が図示左方向に移動し、また、第2スクリュー57によりスプリングストッパ9が図示左方向に移動する。このとき、第2スクリュー57のリードが第1スクリュー56よりも大きく設定されているため、図3(b)に示したように、スプリングストッパ9の図示左方向への移動量がバルブ6の図示左方向への移動量よりも大きくなり、バルブ6とカバー25との間の隙間寸法が縮小化して第2スプリング12が撓まされると同時に、スプリングストッパ9のフランジ部とバルブ6との間の隙間寸法が縮小化して第1スプリング11も撓まされる。   Next, when electric power is supplied to the electric motor 3 and the motor shaft 4 of the electric motor 3 is rotated at high speed in the forward direction, the motor torque is transmitted in the order of the centrifugal clutch 15 and the torque limiter 16, and the valve 6 is driven by the first screw 56. Moves to the left in the figure, and the spring stopper 9 moves to the left in the figure by the second screw 57. At this time, since the lead of the second screw 57 is set to be larger than that of the first screw 56, the amount of movement of the spring stopper 9 in the left direction of the drawing as shown in FIG. More than the amount of movement in the left direction, the gap between the valve 6 and the cover 25 is reduced and the second spring 12 is bent. At the same time, the gap between the flange portion of the spring stopper 9 and the valve 6 is increased. The gap size is reduced and the first spring 11 is also bent.

そして、バルブ6の第2シート部がカバー25の第2バルブシート47に着座すると、図2および図4の状態となる。なお、バルブ6がフルリフト位置に在る時(図2および図4の状態の時)には、第1スプリング11の撓みと荷重は、δ12、P12となり、また、第2スプリング12の撓みと荷重は、δ22、P22となる(図5のグラフ参照)。この結果、図2および図4の状態の時には、第1スプリング11の荷重(P12)と第2スプリング12の荷重(P22)との荷重差(P12−P22)によって、第1スプリング11のばね荷重が第2スプリング12のばね荷重よりも大きくなる。したがって、第1スプリング11の付勢力(反発力)によってバルブ6が図示左方向に付勢される。これにより、バルブ6の第2シール部が、第2流体ポート42の開口周縁部(第2バルブシート47)に押し付けられるため、バルブ6がフルリフト位置に保持される。すなわち、第1流体ポート41の全開状態および第2流体ポート42の全閉状態が保持される。この場合には、上述したように、第1流体ポート41と流体流路43とが連通状態となる。   When the second seat portion of the valve 6 is seated on the second valve seat 47 of the cover 25, the state shown in FIGS. When the valve 6 is in the full lift position (in the state shown in FIGS. 2 and 4), the deflection and load of the first spring 11 are δ12 and P12, and the deflection and load of the second spring 12 are. Is δ22 and P22 (see the graph of FIG. 5). As a result, in the state of FIGS. 2 and 4, the spring load of the first spring 11 is caused by the load difference (P12−P22) between the load of the first spring 11 (P12) and the load of the second spring 12 (P22). Becomes larger than the spring load of the second spring 12. Therefore, the valve 6 is urged in the left direction in the figure by the urging force (repulsive force) of the first spring 11. As a result, the second seal portion of the valve 6 is pressed against the opening peripheral edge (second valve seat 47) of the second fluid port 42, so that the valve 6 is held at the full lift position. That is, the fully opened state of the first fluid port 41 and the fully closed state of the second fluid port 42 are maintained. In this case, as described above, the first fluid port 41 and the fluid flow path 43 are in communication with each other.

したがって、電動モータ3に電力を供給し続けなくても、2個の第1、第2スプリング11、12の荷重差によって、バルブ6を確実にデフォルト位置およびフルリフト位置に保持することができるので、消費電力を抑えることができる。また、バルブ6をデフォルト位置とフルリフト位置との2位置で2個の第1、第2スプリング11、12の弾性変形力(反発力)を利用して保持しているので、振動源(エンジン)からハウジング2に伝播し、更にハウジング2からバルブ6に伝播する振動、あるいはバルブ6の振動を2個の第1、第2スプリング11、12で減衰させることができる。これにより、バルブ6の耐振性を向上させることができる。   Therefore, the valve 6 can be reliably held at the default position and the full lift position by the load difference between the two first and second springs 11 and 12 without continuing to supply power to the electric motor 3. Power consumption can be reduced. Further, since the valve 6 is held using the elastic deformation force (repulsive force) of the two first and second springs 11 and 12 at the two positions of the default position and the full lift position, the vibration source (engine) The vibration propagated from the housing 2 to the housing 2 and further propagated from the housing 2 to the valve 6 or the vibration of the valve 6 can be damped by the two first and second springs 11 and 12. Thereby, the vibration resistance of the valve 6 can be improved.

また、電動エアポンプに電動三方弁を一体化した電動エアポンプユニット1において、電動モータ3のモータシャフト4のモータトルクによって2位置に駆動される2位置3方向切替弁の弁体を1個のバルブ6にて構成し、また、バルブ6にバルブシャフト7を一体的に形成して、バルブ6とバルブシャフト7とを一体部品とすることにより、バルブ6とバルブシャフト7との間を気密保持するためのシール部品が不要になる。これによって、電動エアポンプユニット1を構成する構成部品の部品点数および組付工数を減少することができ、また、電動エアポンプユニット1の体格の小型化を図ることができる。この結果、電動エアポンプユニット1のコンパクト化およびコスト削減を実現することができる。   Further, in the electric air pump unit 1 in which the electric three-way valve is integrated with the electric air pump, the valve body of the two-position three-way switching valve driven to the two positions by the motor torque of the motor shaft 4 of the electric motor 3 is used as one valve 6. In addition, the valve shaft 7 is formed integrally with the valve 6 and the valve 6 and the valve shaft 7 are formed as an integral part, so that the valve 6 and the valve shaft 7 are kept airtight. No seal parts are required. As a result, the number of components and the number of assembling steps of the components constituting the electric air pump unit 1 can be reduced, and the size of the electric air pump unit 1 can be reduced. As a result, the electric air pump unit 1 can be made compact and the cost can be reduced.

特に電動三方弁を構成する構成部品の部品点数および組付工数を減少することができ、また、電動三方弁の体格の小型化を図ることができる。この結果、電動三方弁のコンパクト化およびコスト削減を実現することができる。また、バルブ6にバルブシャフト7を一体的に形成して、バルブ6とバルブシャフト7とを一体部品とすることにより、バルブシャフト7の外周をバルブ6が摺動することはないので、摩耗によるシール不良の発生を防止することができる。この結果、電動エアポンプユニット1の作動耐久寿命の長期化を図ることができ、電動エアポンプユニット1の耐久性および信頼性を向上することができる。特に電動三方弁の作動耐久寿命の長期化を図ることができ、電動三方弁の耐久性および信頼性を向上することができる。   In particular, it is possible to reduce the number of parts and the number of assembling steps of the components constituting the electric three-way valve, and it is possible to reduce the size of the electric three-way valve. As a result, the electric three-way valve can be made compact and the cost can be reduced. Further, since the valve shaft 7 is formed integrally with the valve 6 and the valve 6 and the valve shaft 7 are formed as an integral part, the valve 6 does not slide on the outer periphery of the valve shaft 7. Occurrence of a sealing failure can be prevented. As a result, the operating durability life of the electric air pump unit 1 can be extended, and the durability and reliability of the electric air pump unit 1 can be improved. In particular, the operating durability life of the electric three-way valve can be extended, and the durability and reliability of the electric three-way valve can be improved.

また、本実施例の電動エアポンプユニット1においては、1台のインペラ5によってパージ動作とリークチェック動作とを実施できるので、蒸発燃料処理装置全体としての体格の小型化が可能となり、自動車等の車両のエンジンルームへの搭載性を向上できる。また、リークチェック動作時にバルブ6をデフォルト位置に維持することで、キャニスタの大気開放孔を閉塞することができるので、従来の蒸発燃料処理装置に必要であったキャニスタ開閉弁を廃止でき、更に部品点数の削減化および組付工数の低減化を図ることができ、蒸発燃料処理装置全体のコストを削減することができる。   Further, in the electric air pump unit 1 of the present embodiment, the purge operation and the leak check operation can be performed by the single impeller 5, so that the size of the evaporated fuel processing apparatus as a whole can be reduced, and the vehicle such as an automobile Can be installed in the engine room. In addition, by maintaining the valve 6 at the default position during the leak check operation, the canister air opening hole can be closed, so that the canister opening / closing valve necessary for the conventional evaporative fuel processing apparatus can be eliminated, and the parts It is possible to reduce the number of points and assembly man-hours, and to reduce the cost of the entire evaporated fuel processing apparatus.

また、電動モータ3、インペラ5、遠心クラッチ15、トルクリミッタ16、運動方向変換機構(第1、第2スクリュー56、57)およびバルブ6を一体化しているので、電動モータ3への電力の供給を開始してから、つまりインペラ5の回転動作を開始してから短時間でバルブ6の開弁動作を開始できる。これにより、電動モータ3に電力を供給してからバルブ6が第2位置まで移動するまでの応答時間を短縮できるので、バルブ6の制御応答性を向上することができる。また、電動モータ3、インペラ5、遠心クラッチ15、トルクリミッタ16、運動方向変換機構(第1、第2スクリュー56、57)およびバルブ6を一体化しているので、電動エアポンプユニット1全体として重量を軽減でき、自動車等の車両への搭載性を向上できると共に、部品点数および組付工数の低減を図ることができる。   In addition, since the electric motor 3, the impeller 5, the centrifugal clutch 15, the torque limiter 16, the motion direction conversion mechanism (first and second screws 56 and 57) and the valve 6 are integrated, power supply to the electric motor 3 is performed. , That is, the opening operation of the valve 6 can be started in a short time after the impeller 5 starts rotating. Thereby, since the response time from supplying electric power to the electric motor 3 until the valve 6 moves to the second position can be shortened, the control responsiveness of the valve 6 can be improved. Further, since the electric motor 3, the impeller 5, the centrifugal clutch 15, the torque limiter 16, the movement direction changing mechanism (first and second screws 56 and 57) and the valve 6 are integrated, the weight of the electric air pump unit 1 as a whole is increased. It is possible to reduce the number of parts and the number of assembling steps as well as improving the mounting property on a vehicle such as an automobile.

図6および図7は本発明の実施例2を示したもので、図6および図7は電動エアポンプユニットの全体構造を示した図である。   6 and 7 show a second embodiment of the present invention, and FIGS. 6 and 7 show the entire structure of the electric air pump unit.

本実施例の電動エアポンプユニット1は、実施例1と同様に、蒸発燃料処理装置に組み込まれている。この電動エアポンプユニット1は、電動エアポンプと電動三方弁とを一体化しており、内部に構成部品を組み込んだ5つのケース(図6の図示右側から第1〜第4ケース21〜24およびカバー25)に覆われるものであり、第1〜第4ケース21〜24およびカバー25は、締結ネジ、クリップ、係止片等で結合されている。そして、電動エアポンプは、実施例1と同様に、両羽根タイプの渦流式ポンプ(ボルテックス式ポンプ)であって、ハウジング2、電動モータ3およびインペラ5等によって構成されている。また、電動三方弁は、ハウジング2、バルブ6、バルブシャフト7、およびバルブ6をデフォルト位置とフルリフト位置との2位置に保持する切替弁保持機能を有する保持スプリング13等によって構成されている。   The electric air pump unit 1 according to the present embodiment is incorporated in the evaporated fuel processing apparatus as in the first embodiment. The electric air pump unit 1 has an electric air pump and an electric three-way valve integrated with each other, and has five cases (first to fourth cases 21 to 24 and a cover 25 from the right side in FIG. 6) in which components are incorporated. The first to fourth cases 21 to 24 and the cover 25 are coupled with fastening screws, clips, locking pieces, and the like. The electric air pump is a double-blade type vortex pump (vortex pump) as in the first embodiment, and includes a housing 2, an electric motor 3, an impeller 5, and the like. The electric three-way valve includes a housing 2, a valve 6, a valve shaft 7, and a holding spring 13 having a switching valve holding function for holding the valve 6 at two positions of a default position and a full lift position.

本実施例のトルクリミッタ16のロータスリーブ55の内周部には、複数個のスクリュー59が圧入固定されている。これらのスクリュー59の内周部には、トルクリミッタ16に一体的に形成された内周ネジ部(雌ネジ部)が一体的に形成されている。なお、スクリュー59は、少なくとも1個あれば良い。また、トルクリミッタ16のロータスリーブ55の内周部にスクリュー(雌ネジ部)が一体的に形成されていても良い。   A plurality of screws 59 are press-fitted and fixed to the inner peripheral portion of the rotor sleeve 55 of the torque limiter 16 of this embodiment. An inner peripheral screw portion (female screw portion) formed integrally with the torque limiter 16 is integrally formed on the inner peripheral portion of these screws 59. Note that at least one screw 59 is sufficient. Further, a screw (female screw portion) may be integrally formed on the inner peripheral portion of the rotor sleeve 55 of the torque limiter 16.

また、バルブ6には、軸方向に延びるバルブシャフト7が一体的に形成されており、そのバルブシャフト7の軸方向の他端側の外周部には、トルクリミッタ16のスクリュー59と噛み合う外周ネジ部(雄ネジ部)が形成されている。また、バルブシャフト7の軸方向の一端側の外周部には、図6および図7に示したように、デフォルト位置とフルリフト位置との2位置で、保持スプリング13と噛み合う第1、第2凹部(溝部)71、72が軸方向に一定の間隔で形成されている。なお、第1、第2凹部71、72は、バルブシャフト7の周方向に連続して1周するように設けられている。   In addition, a valve shaft 7 extending in the axial direction is integrally formed with the valve 6, and an outer peripheral screw meshing with the screw 59 of the torque limiter 16 is provided at the outer peripheral portion on the other end side in the axial direction of the valve shaft 7. A portion (male screw portion) is formed. Further, as shown in FIGS. 6 and 7, first and second recesses that mesh with the holding spring 13 at the two positions of the default position and the full lift position are formed on the outer peripheral portion on one end side in the axial direction of the valve shaft 7. (Groove parts) 71 and 72 are formed at regular intervals in the axial direction. The first and second recesses 71 and 72 are provided so as to make one round continuously in the circumferential direction of the valve shaft 7.

保持スプリング13は、弾力性に優れる炭素鋼等の金属材料によって円筒状に形成され、バルブシャフト7の半径方向に平行な圧縮方向に対して、反発力(復元力)を発生する弾性体としての複数の折り曲げ部73を有している。これらの折り曲げ部73は、図6および図7に示したように、保持スプリング13の円筒部の周方向に一定の間隔で3ヶ所設けられている。そして、保持スプリング13の円筒部は、バルブシャフト7の最外径部よりも軸方向の一方側(図示左側)の外周を取り巻くように配設されて、カバー25の外壁面から突出した円筒状の空気流路管38の内周に圧入固定されている。   The holding spring 13 is formed in a cylindrical shape by a metal material such as carbon steel having excellent elasticity, and serves as an elastic body that generates a repulsive force (restoring force) in the compression direction parallel to the radial direction of the valve shaft 7. A plurality of bent portions 73 are provided. As shown in FIGS. 6 and 7, these bent portions 73 are provided at three locations at regular intervals in the circumferential direction of the cylindrical portion of the holding spring 13. The cylindrical portion of the holding spring 13 is disposed so as to surround the outer periphery on one side (left side in the drawing) in the axial direction with respect to the outermost diameter portion of the valve shaft 7, and protrudes from the outer wall surface of the cover 25. The air passage tube 38 is press-fitted and fixed to the inner periphery.

そして、保持スプリング13は、図6に示したように、複数の折り曲げ部73の各凸部(折り曲げ部73の中で最も内径の小さい略くの字状の部分)がバルブシャフト7の第1凹部71に係合した際に、バルブ6の第1シール部が第1流体ポート41の開口周縁部(第1バルブシート46)に着座する第1位置(デフォルト位置)にバルブ6およびバルブシャフト7を弾性保持する第1切替弁保持手段である。また、保持スプリング13は、図7に示したように、複数の折り曲げ部73の各凸部がバルブシャフト7の第2凹部72に係合した際に、バルブ6の第2シール部が第2流体ポート42の開口周縁部(第2バルブシート47)に着座する第2位置(フルリフト位置)にバルブ6およびバルブシャフト7を弾性保持する第2切替弁保持手段である。   As shown in FIG. 6, in the holding spring 13, each convex portion of the plurality of bent portions 73 (a substantially square-shaped portion having the smallest inner diameter among the bent portions 73) is the first of the valve shaft 7. When engaged with the recess 71, the valve 6 and the valve shaft 7 are in the first position (default position) where the first seal portion of the valve 6 is seated on the opening peripheral edge portion (first valve seat 46) of the first fluid port 41. Is a first switching valve holding means for elastically holding the valve. In addition, as shown in FIG. 7, the holding spring 13 has a second seal portion of the valve 6 that is second when the convex portions of the plurality of bent portions 73 are engaged with the second concave portions 72 of the valve shaft 7. Second switching valve holding means for elastically holding the valve 6 and the valve shaft 7 at a second position (full lift position) where the fluid port 42 is seated on the peripheral edge of the opening (second valve seat 47).

以上のように、本実施例の、電動エアポンプに電動三方弁を一体化した電動エアポンプユニット1においても、電動モータ3のモータシャフト4のモータトルクによって2位置に駆動される2位置3方向切替弁の弁体を1個のバルブ6にて構成し、また、バルブ6にバルブシャフト7を一体的に形成して、バルブ6とバルブシャフト7とを一体部品としているので、実施例1と同様な効果を達成することができる。   As described above, also in the electric air pump unit 1 in which the electric three-way valve is integrated with the electric air pump according to this embodiment, the two-position three-way switching valve is driven to two positions by the motor torque of the motor shaft 4 of the electric motor 3. The valve body is composed of a single valve 6, and the valve shaft 7 is formed integrally with the valve 6 so that the valve 6 and the valve shaft 7 are an integral part. The effect can be achieved.

[変形例]
本実施例では、電動モータ3のモータシャフト4にインペラ5を直接組み付けているが、モータシャフト4とインペラ5の回転軸とを別体で構成しても良い。また、モータシャフト4とインペラ5の回転軸との間に、モータ回転速度を所定の減速比に減速する減速機構を設置しても良い。また、インペラ5の回転軸と遠心クラッチ15またはトルクリミッタ16または運動方向変換機構との間に、モータ回転速度を所定の減速比に減速する減速機構を設置しても良い。
[Modification]
In this embodiment, the impeller 5 is directly assembled to the motor shaft 4 of the electric motor 3, but the motor shaft 4 and the rotation shaft of the impeller 5 may be configured separately. A reduction mechanism that reduces the motor rotation speed to a predetermined reduction ratio may be installed between the motor shaft 4 and the rotation shaft of the impeller 5. Further, a reduction mechanism that reduces the motor rotation speed to a predetermined reduction ratio may be installed between the rotation shaft of the impeller 5 and the centrifugal clutch 15 or the torque limiter 16 or the movement direction conversion mechanism.

本実施例では、インペラ5、遠心クラッチ15、トルクリミッタ16および運動方向変換機構を介して、電動モータ3のモータシャフト4にバルブ(2位置3方向切替弁の弁体)6に一体的に形成されたバルブシャフト(駆動軸)7を組み付けているが、インペラ5、遠心クラッチ15、トルクリミッタ16のいずれか1つ以上または全部を廃止して、電動モータ3の(モータシャフト4の)回転運動を(バルブ6の)直線運動に変換する運動方向変換機構を介して、電動モータ3のモータシャフト4にバルブ(2位置3方向切替弁の弁体)6に一体的に形成されたバルブシャフト(駆動軸)7を組み付けても良い。また、電動モータ3のモータシャフト4とバルブシャフト7との間に、モータ回転速度を所定の減速比に減速する減速機構を設置しても良い。   In the present embodiment, a valve (a valve body of a two-position three-way switching valve) 6 is formed integrally with the motor shaft 4 of the electric motor 3 through the impeller 5, the centrifugal clutch 15, the torque limiter 16, and the movement direction conversion mechanism. However, one or more or all of the impeller 5, the centrifugal clutch 15, and the torque limiter 16 are abolished, and the electric motor 3 (motor shaft 4) rotates. A valve shaft (integrated with a valve (valve body of a two-position / three-way switching valve) 6) is formed on the motor shaft 4 of the electric motor 3 through a motion direction conversion mechanism that converts the motion into a linear motion (of the valve 6). (Drive shaft) 7 may be assembled. A reduction mechanism that reduces the motor rotation speed to a predetermined reduction ratio may be installed between the motor shaft 4 and the valve shaft 7 of the electric motor 3.

本実施例では、本発明の切替弁制御装置を、両羽根タイプの電動エアポンプと電動三方弁とを一体化した電動エアポンプユニット1に適用した例を説明したが、本発明の切替弁制御装置を、片羽根タイプの電動エアポンプと電動三方弁とを一体化した電動エアポンプユニットに用いても良い。また、本発明の切替弁制御装置を、2位置2方向切替弁や2位置3方向切替弁等の2位置切替弁を備えた電動三方弁(または電動式バルブ開閉装置)に用いても良い。また、流体として蒸発燃料や大気等のエアを使用したが、流体として2次空気や気相冷媒等の気体、水、燃料、オイルや液相冷媒等の液体を利用しても良い。   In the present embodiment, the example in which the switching valve control device of the present invention is applied to the electric air pump unit 1 in which the double-blade type electric air pump and the electric three-way valve are integrated has been described. Alternatively, an electric air pump unit in which a single-blade type electric air pump and an electric three-way valve are integrated may be used. Further, the switching valve control device of the present invention may be used for an electric three-way valve (or an electric valve opening / closing device) provided with a two-position switching valve such as a two-position two-way switching valve or a two-position three-way switching valve. Further, although evaporative fuel or air such as the atmosphere is used as the fluid, secondary fluid or gas such as gas phase refrigerant, liquid such as water, fuel, oil or liquid phase refrigerant may be used as the fluid.

(a)は電動エアポンプユニットの全体構造を示した断面図で、(b)は(a)のA−A断面図である(実施例1)。(A) is sectional drawing which showed the whole structure of the electric air pump unit, (b) is AA sectional drawing of (a) (Example 1). 電動エアポンプユニットの全体構造を示した断面図である(実施例1)。It is sectional drawing which showed the whole structure of the electric air pump unit (Example 1). (a)はバルブが第1バルブシートに着座している状態を示した拡大図で、(b)はバルブが移動中の状態を示した拡大図である(実施例1)。(A) is the enlarged view which showed the state in which the valve | bulb was seated on the 1st valve seat, (b) is the enlarged view which showed the state in which the valve is moving (Example 1). バルブが第2バルブシートに着座している状態を示した拡大図である(実施例1)。(Example 1) which was the enlarged view which showed the state in which the valve | bulb was seated on the 2nd valve seat. 第1、第2スプリングの荷重と撓みとの関係を示したグラフである(実施例1)。It is the graph which showed the relationship between the load of a 1st, 2nd spring, and bending (Example 1). (a)は電動エアポンプユニットの全体構造を示した断面図で、(b)は(a)のB−B断面図である(実施例2)。(A) is sectional drawing which showed the whole structure of the electric air pump unit, (b) is BB sectional drawing of (a) (Example 2). 電動エアポンプユニットの全体構造を示した断面図である(実施例2)。(Example 2) which is sectional drawing which showed the whole structure of the electric air pump unit. 電動三方弁を示した断面図である(従来の技術)。It is sectional drawing which showed the electric three-way valve (prior art).

符号の説明Explanation of symbols

1 電動エアポンプユニット(切替弁制御装置)
2 ハウジング
3 電動モータ
4 電動モータのモータシャフト(出力軸)
5 インペラ(羽根車)
6 2位置3方向切替弁のバルブ(弁体)
7 2位置3方向切替弁のバルブシャフト(駆動軸)
9 スプリングストッパ(第2荷重付与手段)
11 第1スプリング(弾性体、第2荷重付与手段)
12 第2スプリング(弾性体、第1荷重付与手段)
13 保持スプリング(弾性体)
14 アクチュエータ
15 遠心クラッチ(アクチュエータ)
16 トルクリミッタ(アクチュエータ)
41 第1流体ポート(第1流体通過口)
42 第2流体ポート(第2流体通過口)
43 流体流路
46 第1バルブシート(第1流体ポートの開口周縁部、第1弁座部)
47 第2バルブシート(第2流体ポートの開口周縁部、第2弁座部)
56 トルクリミッタの第1スクリュー(運動方向変換機構)
57 トルクリミッタの第2スクリュー(運動方向変換機構)
59 トルクリミッタのスクリュー(運動方向変換機構)
1 Electric air pump unit (switching valve control device)
2 Housing 3 Electric motor 4 Motor shaft (output shaft) of electric motor
5 Impeller (impeller)
6 2-position 3-way valve (valve)
7 Valve shaft (drive shaft) of 2-position 3-way switching valve
9 Spring stopper (second load applying means)
11 First spring (elastic body, second load applying means)
12 Second spring (elastic body, first load applying means)
13 Holding spring (elastic body)
14 Actuator 15 Centrifugal clutch (actuator)
16 Torque limiter (actuator)
41 First fluid port (first fluid passage port)
42 Second fluid port (second fluid passage port)
43 Fluid passage 46 First valve seat (opening peripheral edge of first fluid port, first valve seat)
47 2nd valve seat (opening peripheral part of 2nd fluid port, 2nd valve seat part)
56 Torque limiter first screw (motion direction conversion mechanism)
57 Torque limiter second screw (motion direction conversion mechanism)
59 Torque limiter screw (motion direction conversion mechanism)

Claims (5)

(a)内部に2つの第1、第2流体通過口、およびこれらの第1、第2流体通過口に選択的に連通する少なくとも1つの流体流路が形成されたハウジングと、
(b)前記第1流体通過口と前記流体流路との連通状態、および前記第2流体通過口と前記流体流路との連通状態を、2位置にて切り替える2位置切替弁と、
(c)電力の供給を受けて駆動力を発生するモータを有し、
前記モータの駆動力を利用して前記2位置切替弁を2位置に駆動するアクチュエータとを備えた切替弁制御装置において、
前記2位置切替弁は、前記2つの第1、第2流体通過口を選択的に開閉する1個の弁体、および前記アクチュエータに連結された駆動軸を有し、
前記駆動軸は、前記弁体に一体的に形成されていることを特徴とする切替弁制御装置。
(A) a housing in which two first and second fluid passage ports and at least one fluid flow channel selectively communicating with the first and second fluid passage ports are formed;
(B) a two-position switching valve that switches a communication state between the first fluid passage port and the fluid channel and a communication state between the second fluid passage port and the fluid channel at two positions;
(C) having a motor that receives a supply of electric power and generates a driving force;
A switching valve control device comprising an actuator for driving the two-position switching valve to two positions using the driving force of the motor;
The two-position switching valve has one valve body that selectively opens and closes the two first and second fluid passage ports, and a drive shaft connected to the actuator,
The switching valve control device, wherein the drive shaft is formed integrally with the valve body.
請求項1に記載の切替弁制御装置において、
前記1個の弁体は、前記第1流体通過口の開口周縁部に対して着座、離座して前記第1流体通過口を閉塞、開放する第1シール部、および前記第2流体通過口の開口周縁部に対して着座、離座して前記第2流体通過口を閉塞、開放する第2シール部を有していることを特徴とする切替弁制御装置。
In the switching valve control device according to claim 1,
The one valve body is seated on and separated from an opening peripheral edge of the first fluid passage opening to close and open the first fluid passage opening, and the second fluid passage opening. A switching valve control device comprising: a second seal portion that seats and separates from the opening peripheral edge portion to close and open the second fluid passage port.
請求項2に記載の切替弁制御装置において、
前記2位置切替弁に対し、前記1個の弁体の第1シール部を前記第1流体通過口の開口周縁部に押し当てる方向に第1荷重を与える第1荷重付与手段と、
前記2位置切替弁に対し、前記1個の弁体の第2シール部を前記第2流体通過口の開口周縁部に押し当てる方向に第2荷重を与える第2荷重付与手段と
を備え、
前記2位置切替弁が前記第1流体通過口を閉じる第1位置に在る時には、前記第1荷重が前記第2荷重よりも大きく設定され、
前記2位置切替弁が前記第2流体通過口を閉じる第2位置に在る時には、前記第2荷重が前記第1荷重よりも大きく設定されることを特徴とする切替弁制御装置。
In the switching valve control device according to claim 2,
A first load applying means for applying a first load to the two-position switching valve in a direction in which the first seal portion of the one valve body is pressed against the opening peripheral edge of the first fluid passage port;
A second load applying means for applying a second load to the two-position switching valve in a direction in which the second seal portion of the one valve body is pressed against the opening peripheral edge of the second fluid passage port;
When the two-position switching valve is in a first position for closing the first fluid passage port, the first load is set to be larger than the second load,
The switching valve control device, wherein the second load is set to be larger than the first load when the two-position switching valve is in a second position where the second fluid passage port is closed.
請求項1ないし請求項3のうちのいずれか1つに記載の切替弁制御装置において、
圧縮方向に対して反発力を発生する弾性体を有し、
前記弾性体の反発力を利用して前記2位置切替弁を2位置で保持する切替弁保持手段を備えたことを特徴とする切替弁制御装置。
In the switching valve control device according to any one of claims 1 to 3,
It has an elastic body that generates a repulsive force in the compression direction,
A switching valve control device comprising switching valve holding means for holding the two-position switching valve at two positions using the repulsive force of the elastic body.
請求項1ないし請求項4のうちのいずれか1つに記載の切替弁制御装置において、
前記モータによって回転駆動されて、周方向に形成された複数の羽根部を有する羽根車を備え、
前記2位置切替弁および前記羽根車は、前記モータの出力軸と同軸上に設置されていることを特徴とする切替弁制御装置。
In the switching valve control device according to any one of claims 1 to 4,
It is driven by the motor and includes an impeller having a plurality of blade portions formed in the circumferential direction,
The two-position switching valve and the impeller are installed coaxially with the output shaft of the motor.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2015075031A (en) * 2013-10-09 2015-04-20 愛三工業株式会社 Failure detection system in evaporable fuel treatment apparatus
WO2020186858A1 (en) * 2019-03-15 2020-09-24 广州高澜节能技术股份有限公司 Three-way valve structure

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