JP2020056421A - 電動バルブ装置、新気通路機構、及び内燃機関 - Google Patents
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Abstract
Description
以下の図面においては、各構成をわかり易くするために、実際の構造と各構造における縮尺及び数等を異ならせる場合がある。
<全体構成>
図2は、実施形態に係る内燃機関の電動バルブ装置1の断面図である。電動バルブ装置1は、図2に示されるように、プランジャ13を軸方向に移動させるソレノイド10と、流入側配管部50と、流出側配管部60と、弁体70とを備える。以下、構成部材毎に詳細に説明する。
駆動部としてのソレノイド10は、ケース30、ボビン25、コア17、ヨーク21、プランジャ13等を備える。
底部30aを備える有底円筒状のケース30は、冷間圧延鋼鈑に亜鉛メッキを施した材料など、磁性金属材料からなる。ケース30は、軸方向のリア側に配置される底部30aと、軸方向のフロント側の端部に設けられるカシメ部30bとを備える。円筒状のケース30の形状は、厳密な円筒形状に限られない。多角形の横断面形状であってもよい。つまり、ケース30の構造は、中空を備え且つ横断面が多角形状の構造であってもよい。ケース30に限らず、ソレノイド10の各部材のうち、他の円筒状の部材も、中空を備え且つ横断面が多角形状の構造であってもよい。
炭素繊維を含有するナイロンなどの非磁性の樹脂材料からなるボビン25には、磁力を発生させるためのコイル29が巻かれる。円筒状のボビン25は、ケース30の円筒内に配置される。
鉄などの磁性材料からなるコア17は、軸方向のフロント側に、径方向外側に向けて広がるフランジ部17aを備える。円筒状のコア17のフランジ部17aを除く部分は、本体部17bである。本体部17bの軸方向のリア側は、ケース30に設けられる貫通穴をケース30の外部から貫通し、ケース30内においてボビン25の円筒内に位置する。ボビン25の円筒内では、本体部17bの外周面がボビン25の内周面に密着する。
亜鉛メッキを施した鉄などの磁性材料からなる円筒状のヨーク21は、ケース30の円筒内において、ボビン25よりも軸方向のリア側に位置する。ヨーク21とボビン25とは、内径が同じであり、同軸上に配置される。
鉄などの磁性材料からなるプランジャ13は、ヨーク21及びボビン25の円筒内で軸方向に移動可能であり、ヨーク21及びボビン25によって軸方向への移動がガイドされる。
コア17は、中心軸線に沿った貫通穴を備える。円筒状のフロント側滑り軸受け27は、コア17の貫通穴内におけるフロント側に圧入される。円筒状のリア側滑り軸受け28は、コア17の貫通穴内におけるリア側に圧入される。フロント側滑り軸受け27、リア側滑り軸受け28は、何れも、アルミニウム青銅などの非磁性材料からなる。
シャフト11は、ステンレスに窒化処理を施した材料など、金属材料からなる。シャフト11は、フロント側滑り軸受け27、及びリア側滑り軸受け28の円筒内を貫通する。シャフト11の軸方向のリア側の端部は、プランジャ13に設けられる貫通穴に圧入される。シャフト11の軸方向のフロント側の端部は、後述する弁体70の凹部に圧入される。シャフト11は、軸方向への移動をフロント側滑り軸受け27、及びリア側滑り軸受け28によってガイドされながら、プランジャ13とともに軸方向に移動可能である。
コイル29は、ボビン25に巻かれる。コイル29は、ボビン25の円筒部25aの径方向外側の外周面に沿って周方向に巻かれる。コイル29の両端部はターミナル38に電気的に接続される。
ソレノイド10における軸方向のフロント側の端部には、ポリエステル等の樹脂材料からなるモールド26が配置される。ケース30の軸方向のフロント側の端部は、カシメ部30bとして加締められた状態で、コア17のフランジ部17aとの間に、流出側配管部60のフランジ部を挟み込む。この挟み込みにより、ソレノイド10が流出側配管部60に固定される。
配管部は、流入側配管部50と、流出側配管部60とを備える。
アルミニウム合金などの金属材料からなる流入側配管部50には、吸気通路110から延びる新気通路の配管が接続される。X軸方向に延びる流入側配管部50内には、新気が流入する。なお、流入側配管部50の構成については、後に詳述する。
アルミニウム合金などの金属材料からなる流出側配管部60には、新気通路120における、内燃機関100のクランクケース102に向けて延びる配管が接続される。X軸方向に延びる流出側配管部60内には、流入側配管部50内の新気が流入する。流出側配管部60は、軸方向において流入側配管部50に重なる。
(1)実施形態に係る内燃機関100においては、電動バルブ装置1の流入側配管部50が新気通路120の配管121から外れると、流入側配管部50のバイパス路52の入口52aが外部に露出する。入口52aが外部に露出した状態で、電動バルブ装置1が閉弁すると、バイパス路52を通じて、流出側配管部60内に空気が流れ込むことから、クランクケース102内が負圧になり難くなる。
実施形態に係る内燃機関100によれば、前述のように負圧になり難くなることを圧力センサ118によって検出することで、電動バルブ装置1の流入側配管部50が新気通路120の配管121から外れたことを検出することができる。
よって、実施形態に係る内燃機関100によれば、電動バルブ装置1の流入側配管部50が新気通路120の配管121から外れる前に、外れそうであることを検出することができる。また、実施形態に係る内燃機関100によれば、新気通路120の配管121を利用してバイパス路52の入口52aを塞ぐことで、低コスト化を図ることができる。
図4は、第1変形例に係る内燃機関100の電動バルブ装置1の断面図である。この電動バルブ装置1におけるソレノイド10及び流出側配管部60の構成は、実施形態と同じである。
第1変形例に係る内燃機関100においては、新気通路120の配管121内に設けられる栓部材122が、流入側配管部50のバイパス路52の入口を塞ぐ。このようにして入口が塞がれると、図5に示されるように、電動バルブ装置1の流入側配管部50が新気通路120の配管121から外れる前に、バイパス路52の入口52aが栓部材122から外れて開口する。このようにして開口した入口52aを通じてバイパス路52内に、新気通路120の配管121内の新気が流れ込む。
よって、第1変形例に係る内燃機関によれば、電動バルブ装置1の流入側配管部50が新気通路120の配管121から外れる前に、外れそうであることを検出することができる。
図6は、第2変形例に係る内燃機関100の電動バルブ装置1の断面図である。この電動バルブ装置1におけるソレノイド10及び流出側配管部60の構成は、実施形態と同じである。
第2変形例に係る内燃機関100においては、新気通路120の配管121内に設けられる栓部材122が、電動バルブ装置1の流入側配管部50のバイパス路52の第1入口(52b)、及び第2入口52cを塞ぐ。このようにして2つの入口が塞がれると、図7に示されるように、電動バルブ装置1の流入側配管部50が新気通路120の配管121から外れる前に、バイパス路52の第2入口52cが栓部材122から外れて開口する。開口した第2入口52cを通じてバイパス路52内に、外気が流れ込む。
よって、第2変形例に係る内燃機関によれば、電動バルブ装置1の流入側配管部50が新気通路120の配管121から外れる前に、外れそうであることを検出することができる。
10:ソレノイド(駆動部)
11:シャフト
13:プランジャ
17:コア
17a:フランジ部
17b:本体部
21:ヨーク
25:ボビン
29:コイル
30:ケース
30a:底部
30b:カシメ部
50:流入側配管部
51:通路
51a:入口
52:バイパス路
52a:入口
60:流出側配管部
70:弁体
90:コイルバネ
100:内燃機関
110:吸気通路
120:新気通路
121:配管
122:重合部
123:新気通路機構
Claims (8)
- 流入側配管部と、流出側配管部と、前記流入側配管部と前記流出側配管部とを仕切る障壁と、軸方向に移動することで、前記障壁に設けられる開口を開閉する弁体と、前記弁体を駆動する駆動部とを備える電動バルブ装置であって、
前記流入側配管部は、前記開口としての第1の開口を通じて前記流出側配管部に連通する通路とは別に、第2の開口を通じて前記流入側配管部に連通するバイパス路を備える、
電動バルブ装置。 - 前記バイパス路の入口は、前記流入側配管部の前記通路の入口よりも下流側で前記流入側配管部の径方向外側を向いて開口する、
請求項1に記載の電動バルブ装置。 - 前記バイパス路の入口は、流体の流入側を向いて開口する、
請求項1に記載の電動バルブ装置。 - 前記バイパス路は、流体の流入側を向いて開口する第1入口と、前記第1入口よりも下流側で前記流入側配管部の径方向外側を向いて開口する第2入口とを備える、
請求項1に記載の電動バルブ装置。 - 内燃機関の吸気路におけるスロットルバルブよりも上流側から、クランク室に空気を送るための新気通路を備える新気通路機構であって、
前記新気通路に、請求項2に記載の電動バルブ装置が設けられ、
前記新気通路は、前記電動バルブ装置の流入側配管部に接続されて前記吸気通路と前記流入側配管部とを繋ぐ配管を備え、
前記バイパス路の前記入口は、前記配管と前記流入側配管部との重合部において、前記配管によって塞がれる、
新気通路機構。 - 内燃機関の吸気路におけるスロットルバルブよりも上流側から、クランク室に空気を送るための新気通路を備える新気通路機構であって、
請求項3に記載の電動バルブ装置が、前記新気通路に設けられ、
前記新気通路は、前記電動バルブ装置の流入側配管部に接続されて前記吸気路と前記流入側配管部とを繋ぐ配管を備え、
前記バイパス路の前記入口を塞ぐ栓部材が、前記配管内に設けられる、
新気通路機構。 - 内燃機関の吸気路におけるスロットルバルブよりも上流側から、クランク室に空気を送るための新気通路を備える新気通路機構であって、
請求項4に記載の電動バルブ装置が、前記新気通路に設けられ、
前記新気通路は、前記電動バルブ装置の流入側配管部に接続されて前記吸気路と前記流入側配管部とを繋ぐ配管を備え、
前記バイパス路の前記第1入口及び前記第2入口を塞ぐ栓部材が、前記配管内に、設けられる、
新気通路機構。 - 新気通路機構を備える内燃機関であって、
前記新気通路機構が、請求項5乃至7の何れか一項に記載の新気通路機構である、
内燃機関。
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