JP2586232Y2 - 温度感知流量制御弁 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔考案の目的〕 （産業上の利用分野） 本考案は自動車用等の温度感知流量制御弁に関するも
のである。

（従来の技術） 従来特開昭63−205434号公報で提案されている内燃機
関のアイドル制御弁を第６図について説明すると、ハウ
ジング21には、スロットル弁の上流側吸気通路に接続す
る上流側補助空気通路22Aと、スロットル弁の下流側吸
気通路に接続する下流側補助空気通路22Bとが形成さ
れ、円筒面の一部をシール面とする弁座23に形成した開
口部24を介して両補助空気通路22A,22Bが連通してい
る。更に前記開口部24を開閉する弁体26をバイパスして
スロットル弁下流側の吸気通路に接続するバイパス補助
空気通路22Cが形成されており、該バイパス補助空気通
路22Cには空気流量調製用のアジャストスクリュ25が介
装されている。

前記弁座23と対面する円筒面の一部をシール面とする
前記弁体26は、ハウジング21に固定される固定軸27に、
ニードルベアリング28を介して回動自由に支持されたロ
ータ29の一体に固定されている。このロータ29に周囲に
は、開弁用コイル30、閉弁用コイル31が配置されると共
に、両コイル30,31に各々通電したときにそれぞれ磁力
を発生する開弁用ヨーク32と、閉弁用ヨーク33が配置さ
れている。そして、各ヨーク32,33に対面するロータ29
の外周には凸部29A,29Bがそれぞれ形成されて、各ヨー
ク32,33に磁力が発生したときに対応する凸部29A,29Bが
吸引されることによって、ロータ29がその吸引力の差に
基づき所定方向に回動されるようになっている。

更に前記ロータ29の外周には該ロータ29に回動可能に
取付けられ弁体26の弁開度位置を規制するストッパ部材
としての第１ストッパ41と、該第１ストッパ41を機関温
度に応じて移動させ、第１ストッパ41によって規制され
る弁開度位置を変化させるストッパ部材移動手段として
のヘリカル状のバイメタル42と、ハウジング21に固定さ
れ、前記バイメタル42による第１ストッパ41の移動範囲
を規制する規制部材としての第２ストッパ43が配置され
ている。

（考案が解決しようとする課題） 前記従来の制御弁は、回転式の弁体26をバイメタル42
により回転量を規制しているが、単に回転量を規制する
ストッパ41,43を回転させて該弁体26の開度変化幅を決
定しているだけのため、ソレノイド30,31の制御する領
域が充分広くないと達成できなかった。

アイドル回転数制御システム（ISCシステム）では、
アイドル時スロットルバルブをバイパスする通路に設け
られた弁を、電気負荷や水温に応じて開閉し、アイドル
回転数の変動を押さえる働きをする。しかし冷間時のア
イドルアップは1500r.p.m〜2000r.p.mであるのに対し、
通常のアイドル回転数制御量は数百r.p.mである。

その結果本考案では、冷間時間と、暖機後用の２つの
バルブを設けている。即ち、冷間時は大流量を流せるバ
ルブ、暖機後は流量は少ないが細かな制御ができるバル
ブの２種類である。本考案は、リニアストローク方式の
ソレノイドバルブと、同一ハウジング内にバイメタルを
用いたロータリ式のバルブを配し、その２つのバルブの
通路を並列に接続したもので、ソレノイドバルブの流量
特性を温度検知のロータリバルブによってオフセット量
を変化させることのできる温度感知流量制御弁を提供
し、前記従来の課題を解決しようとするものである。

〔考案の構成〕

（課題を解決するための手段） このため本考案は、一端の大気ポートと、他端の１つ
の負圧ポートを２つに分けて形成される第１負圧ポート
及び第２負圧ポートと、該第１負圧ポートと前記大気ポ
ート間を連通する第１エア通路内に配設され、一端のシ
ャフトと他端の円筒部においてハウジングに回転可能に
支持され、かつ中空状をなし、外端が前記ハウジングに
固定される渦巻き状のバイメタルの内端に前記シャフト
を介して連結されると共に、該他端の円筒部部分に穴を
有するロータリバルブと、該ロータリバルブと前記大気
ポート間の前記第１エア通路の部位の前記ロータリバル
ブの穴に一端を接続され、他端を前記第２負圧ポートに
ソレノイドバルブを介して接続され、前記第１エア通路
と並列して前記大気ポートと前記第２負圧ポート間を連
通する第２エア通路を有し、前記ソレノイドバルブをソ
レノイドコイルへの通電電流の変化に応じてその開弁量
が変化することで前記ソレノイドコイルへの通電電流に
応じた前記第２エア通路の流量特性が得られるように構
成すると共に、前記ロータリバルブを冷却水通路の冷却
水温に応じて前記バイメタルが伸縮し前記シャフトを介
して回転されることでその開弁量が変化され、冷却水温
に応じた前記第１エア通路の流量特性が得られるように
構成してなるもので、これを課題解決のための手段とす
るものである。

（作用） ソレノイドコイルに電流を流すと、ソレノイドバルブ
が開き、一方のエア通路が連通する。次に外部の温度が
変化すると、バイメタルが変形し、シャフトを介してロ
ータリバルブが回動し、他方のエア通路が連通する。こ
の場合ロータリバルブの流量特性を積極的に変化させる
ことにより、流量特性を温度により機関にとって都合の
よい性能とすることができる。

（実施例） 以下本考案を図面の実施例について説明すると、第１
図及び第２図は本考案の実施例を示す。図において１は
バルブホルダで、シャフト1aを介してプランジャ２が連
結されており、またバルブホルダ１はハウジング16に外
周が固定されたダイアフラム７の内周部に固定されると
共に、シャフト1aを介してソレノイドバルブ６を固定し
ている。ソレノイドバルブ６は負圧ポート10の第２負圧
ポート10bと大気ポート11との連通を制御するものであ
る。３はソレノイドコイルで、中心部にはコア４が配置
されており、コア４の中心部には前記プランジャ２に一
端が固定されたシャフト17が往復動可能に挿入されてお
り、ソレノイドコイル３の非通電時には、該シャフト17
はスプリング５により、プランジャ２がコア４と間隔を
有する図示位置に移動するよう付勢されており、この状
態ではバルブ６は閉じている。８はリターンスプリング
で、スプリング５よりスプリング力が小さく設定されて
いる。ソレノイド部はソレノイドコイル３に通電する電
流に比例した力が取出せるよう前記プランジャ２とコア
４が図示の如く配置されている。

９は大気ポート11と負圧ポート10の第１負圧ポート10
aとの連通穴を開閉するロータリバルブで、シャフト9a
を介してハウジング16に回動可能に配設されており、該
シャフト9aは第２図の如くバイメタル12の中心部に固定
されている。バイメタル12は渦巻状をしており、その外
周端はハウジング16にストッパ13を介して固定されてお
り、かつ該バイメタル12はハウジング16の外部に凹部を
介して端面が露出している。また14はソレノイドコイル
３の外周に設けられたヨーク、15は水路である。

次に作用を説明する。ソレノイドコイル３に電流を流
すと磁束が発生し、発生した磁束はソレノイドコイル３
の外周に配設されているヨーク14中を伝わって流れる。
この磁束がプランジャ２に作用し、コア４とプランジャ
２間で軸方向に引き合う力を発生する。プランジャ２が
コア４の方向に引かれ、シャフト17を介してスプリング
５に抗して移動すると、バルブ６が開いて大気ポート11
と第２負圧ポート10bが連通し、大気が負圧ポート10に
流れる。第２図はこの場合のソレノイドバルブの流量特
性を示すものである。

次にロータリバルブ９の開閉について説明する。バイ
メタル12に対し温度を変化させると、バイメタル12は外
周端がストッパ13を介してハウジング16に固定されてい
るため、シャフト9aを回転する方向にバイメタル12は変
形する。シャフト9aにはロータリバルブ９が一体になっ
ているので、シャフト9aの回転に伴ない、ロータリバル
ブ９は回動して大気ポート11と第１負圧ポート10a間の
連通穴を開くよう開弁し、第４図に示すような温度−流
量特性が得られる。即ち、温度が低い程、流量は大き
い。

本考案では、第１図の実施例に示すように、ロータリ
バルブ９とバルブ６の２つの通路が第1,第２負圧ポート
10a,10bを介して並列に設けられているため、結果とし
て第５図のような特性となる。第５図において大流量が
必要な低温域T₁（℃）では、特性18となる。そして電流
零の位置で、その温度時に必要な流量の下限値となるよ
うに、ロータリバルブの開度を決定しておき、電流を変
化させると、ソレノイドの出力特性によって流量を細か
く制御できる。またエンジン制御の立場から考えると、
温度変化を、制御の特殊要因として考慮する必要がなく
なり、システムの簡素化を図ることができる。

〔考案の効果〕

以上詳細に説明した如く本考案は、２つの並列した通
路を夫々開閉するロータリバルブとソレノイドバルブを
設けたので、片方のバルブが故障しても、もう一方のバ
ルブで制御が可能であり、信頼性の高い流量制御弁とす
ることができる。またロータリバルブは温度変化により
変位するバイメタルに連結されて回動するようにし、該
ロータリバルブの流量特性を積極的に変化させるように
したので、流量特性を温度により機関にとって都合によ
い性能（低温度……大流量、高温度……小流量）とする
ことができ、小型に構成でき、システムの簡素化を図る
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の実施例を示す流量制御弁の断面図、第
２図は第１図のＡ矢視図、第３図は本考案における電流
−流量特性図、第４図は同温度−流量特性図、第５図は
第３図と第４図を組合せてなる電流−温度−流量特性
図、第６図は従来の内燃機関のアイドル制御弁の断面図
である。 図の主要部分の説明 １……バルブホルダ、２……プランジャ ３……ソレノイドコイル、４……コア ５……スプリング、６……ソレノイドバルブ ７……ダイアフラム、９……ロータリバルブ 9a……シャフト、10……負圧ポート 10a……第１負圧ポート 10b……第２負圧ポート 11……大気ポート、12……バイメタル 14……ヨーク

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】一端の大気ポートと、他端の１つの負圧ポ
   ートを２つに分けて形成される第１負圧ポート及び第２
   負圧ポートと、該第１負圧ポートと前記大気ポート間を
   連通する第１エア通路内に配設され、一端のシャフトと
   他端の円筒部においてハウジングに回転可能に支持さ
   れ、かつ中空状をなし、外端が前記ハウジングに固定さ
   れる渦巻き状のバイメタルの内端に前記シャフトを介し
   て連結されると共に、該他端の円筒部部分に穴を有する
   ロータリバルブと、該ロータリバルブと前記大気ポート
   間の前記第１エア通路の部位の前記ロータリバルブの穴
   に一端を接続され、他端を前記第２負圧ポートにソレノ
   イドバルブを介して接続され、前記第１エア通路と並列
   して前記大気ポートと前記第２負圧ポート間を連通する
   第２エア通路を有し、前記ソレノイドバルブをソレノイ
   ドコイルへの通電電流の変化に応じてその開弁量が変化
   することで前記ソレノイドコイルへの通電電流に応じた
   前記第２エア通路の流量特性が得られるように構成する
   と共に、前記ロータリバルブを冷却水通路の冷却水温に
   応じて前記バイメタルが伸縮し前記シャフトを介して回
   転されることでその開弁量が変化され、冷却水温に応じ
   た前記第１エア通路の流量特性が得られるように構成し
   てなることを特徴とする温度感知流量制御弁。