JP3975742B2

JP3975742B2 - Motor built-in throttle valve

Info

Publication number: JP3975742B2
Application number: JP2001388056A
Authority: JP
Inventors: 勝也鳥居; 豊川合
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2001-02-08
Filing date: 2001-12-20
Publication date: 2007-09-12
Anticipated expiration: 2021-12-20
Also published as: JP2002309966A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、内燃機関の吸気管内の空気流量を調節するモータ内蔵スロットル弁に関する。
【０００２】
【従来の技術】
内燃機関の吸気管内の空気流量を調節するスロットル弁においては、従来よりモータを用いてその弁開度を制御するのが一般的である。このモータは普通、被制御弁の近傍に設置されるが、モータが樹脂製のスロットル弁ハウジングに内蔵されて設置される場合には、モータの放熱性が悪化してモータトルクが低下することが懸念される。このモータトルクの低下のために、結果として大型のモータを設置する必要が生じ、モータを内蔵したスロットル弁全体の小型化を妨げている。
【０００３】
モータの冷却を図ったスロットル弁の例として、特公平７-４９７８０号公報に、モータ周辺にエンジン冷却水を通して冷却を行っているスロットル弁が開示されているが、この方法では冷却水配管が必要となり、構造が複雑で、コストも高くなる恐れがある。
【０００４】
一方、上記のようなスロットル弁では、内燃機関の停止中、気温の低い場合には、吸気管内において空気中の水分が凝縮し、その水分がスロットル弁の弁体と吸気管内壁などとの接触部分において凍結して弁体の作動不良（以下、「弁体の凍結による作動不良」という）が生じる場合がある。
【０００５】
これに関連して上記公報には、スロットル弁ハウジングの一部にエンジンの冷却水（比較的高温状態にある）を流通させて弁体の近傍が低温にならないように加熱する方法が開示されている。しかしながら、この公報に開示された方法では、構造が複雑でコストが高くなる恐れがある上、エンジン冷却水の流通経路がスロットル弁ハウジングの弁体近傍部分の極一部にのみ設けられており、スロットル弁ハウジングが伝熱性の低い樹脂などで製造されている場合には、弁体の凍結による作動不良を確実に防止できない可能性がある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記問題に鑑みてなされたもので、その第１の目的は、簡単且つ安価な手段によって、スロットル弁を制御するモータの放熱性を向上したモータ内蔵スロットル弁を提供することである。
【０００７】
本発明の第２の目的は、簡単且つ安価な手段によって、スロットル弁を制御するモータの放熱性を向上すると共に弁体の凍結による作動不良を防止するモータ内蔵スロットル弁を提供することである。
【０００８】
更に、本発明の第３の目的は、スロットル弁を制御するモータの放熱性を向上すると共に弁体の凍結による作動不良を確実に防止するモータ内蔵スロットル弁を提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記課題を解決するための手段として、特許請求の範囲の各請求項に記載されたスロットル弁を提供する。
【００１０】
請求項１に記載のスロットル弁は、モータのヨークの少なくとも一部が吸気管内に露出され、且つ、モータのヨークの吸気管内に露出された部分が、吸気管内に配設されたスロットル弁の弁体の近傍に配設されるものである。このような構成により、吸気管内の空気流がヨークに直接接触するのでモータの放熱が促進され、何ら付加的な部材を必要とせずにモータの放熱性が向上される。又、放熱性の向上によって、モータの過熱によるモータトルクの低下を防ぐことが可能となるので、従来予想されたトルク低下分だけトルクの小さい小型のモータを設定することが可能となり、モータ内蔵スロットル弁全体の小型化を図ることが可能となる。更に、弁体の近傍がモータからの熱によって暖められ、弁体の凍結による作動不良（アイシング）を防止することができる。
【００１１】
請求項２に記載のスロットル弁は、請求項１に記載のスロットル弁において、モータのヨークの少なくとも一部に接触して伝熱部材が配置され、この伝熱部材の一部が吸気管内に露出されるものである。このような構成により、モータで発生した熱は伝熱部材へと伝達され、伝熱部材が吸気管内の空気流に直接接触することによって放熱が促進され、モータの放熱性が向上される。
【００１２】
請求項３に記載のスロットル弁は、請求項１に記載のスロットル弁において、モータのヨークの少なくとも一部に接触して伝熱部材が配置され、この伝熱部材の一部が外気に露出されるものである。このような構成により、モータで発生した熱は伝熱部材へと伝達され、伝熱部材が外気に直接接触することによって放熱が促進され、モータの放熱性が向上される。
【００１３】
請求項４に記載のスロットル弁は、請求項１に記載のスロットル弁において、モータのヨークの少なくとも一部に接触して伝熱部材が配置され、この伝熱部材の一部が吸気管内に露出されると共に、この伝熱部材の別の一部が外気に露出されるものである。このような構成により、モータで発生した熱は伝熱部材へと伝達され、伝熱部材が吸気管内の空気流に直接接触すること及び伝熱部材が外気に直接接触することによって放熱が促進され、モータの放熱性が向上される。
【００１７】
請求項５に記載のスロットル弁は、請求項１に記載のスロットル弁において、モータのヨークの少なくとも一部に接触して伝熱部材が配置され、この伝熱部材の一部が吸気管内に露出され、この露出された部分が、吸気管内に配設されたスロットル弁の弁体の近傍に配設されているものである。このような構成により、モータの放熱性がより向上されると共に、弁体の近傍がモータからの熱によって更に暖められ、弁体の凍結による作動不良（アイシング）を確実に防止することができる。
【００１８】
請求項６に記載のスロットル弁は、請求項４に記載のスロットル弁において、伝熱部材の吸気管内に露出された部分及び伝熱部材の外気に露出された部分の一方あるいは両方に放熱面積を大きくするための凹凸が形成されているものである。このような構成により、モータで発生し伝熱部材へと伝達された熱がより効率良く放熱され、モータの放熱性が更に向上される。
【００１９】
請求項７に記載のスロットル弁は、請求項１に記載のスロットル弁において、スロットル弁の弁体を囲うように吸気管を構成する管壁内部に設けられた環状通路を具備し、その環状通路の内部には熱媒体が流通すると共に、その環状通路の一部はモータの近傍を通るというものである。このような構成により、請求項１に記載のスロットル弁の効果に加え、環状通路を流通する熱媒体により、モータの更なる放熱促進と弁体の凍結による作動不良（アイシング）のより確実な防止という効果が得られる。即ち、弁体の周囲が冷えていて凍結による作動不良の恐れがある場合には、環状通路を流通する熱媒体によって弁体の近傍部分が暖められ、弁体の凍結による作動不良が防止される一方、モータの温度が上昇した場合には、環状通路の一部がモータの近傍を通るように設けられていることから、モータからの熱が熱媒体へ伝達され、モータの放熱が促進される。特に、環状通路は吸気管内に配設された弁体を囲うようにして設けられているので、例えば、スロットル弁ハウジングが伝熱性の低い樹脂などで製造されている場合においても弁体の周囲全体を十分に温めることができ、弁体の凍結による作動不良を確実に防止することができる。
【００２１】
尚、請求項２から７に記載のスロットル弁においても、請求項１に記載のスロットル弁と同様に、モータの放熱性向上に伴うモータ及びモータ内蔵スロットル弁全体の小型化を図ることが可能である。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態について詳細に説明する。尚、図面において、同一又は類似の構成要素には共通の参照番号を付す。
【００２３】
図１は、本発明の第一実施形態のモータ内蔵スロットル弁１の略示正面図であり、図２は、図１の断面線Ａ-Ａに沿ったモータ内蔵スロットル弁１の略示断面図である。スロットル弁ハウジング１０は、ほぼ円筒状の吸気管１１を形成し内部にスロットル弁の弁体１２を有する部分と、モータ１３、即ちほぼ円筒状のヨーク１４等のモータ構成要素を保持する部分とを有して構成される。本実施形態においては、スロットル弁ハウジング１０は上記二つの部分を一体として樹脂により形成される。スロットル弁ハウジング１０の吸気管１１内には、弁体１２のスロットル弁シャフト１５が回転可能に設けられ、弁体１２の回転動作によって吸気管１１内の通路を開閉する。モータ１３は、その回転軸をスロットル弁シャフト１５と平行にしてスロットル弁ハウジング１０内に設置される。モータ１３の出力端は、スロットル弁シャフト１５に連結されている動力伝達手段１６に接続されており、この動力伝達手段１６を介してモータ出力が弁体１２に伝達され、開度が制御される。スロットル弁開度（弁体開度）はスロットルポジションセンサ１７により検出され、スロットル弁の制御等に利用される。
【００２４】
そして、本実施形態においては特に、図１及び図２に示すように、モータ１３はそのヨーク１４の一部が弁体１２の僅かに上流側において吸気管１１内に露出されるように配設されており、ヨーク１４が吸気管内を流れる空気流に直接接触するようになっている。吸気管１１内に露出されたヨーク１４の部分は、吸気管１１内へ突出しているが、上述したようにこの露出部分は弁体１２の僅かに上流側にあって、図２に矢印で示した弁体１２の回転動作には干渉しないように配慮されている。
【００２５】
上述のような構成とすることで、吸気管１１内の空気流がヨーク１４に直接接触するのでモータ１３の放熱が促進され、図９に断面図で示したようなモータ１３のヨーク１４が完全に樹脂製のスロットル弁ハウジング１０に包囲されている場合に比べ、何ら付加的な部材を必要とせずにモータの放熱性が向上される。これによりモータの過熱によるモータトルクの低下を防ぐことが可能となるので、従来予想されたトルク低下分だけトルクの小さい小型のモータを設定することが可能となり、モータ内蔵スロットル弁全体の小型化を図ることが可能となる。
【００２６】
次に本発明の第二実施形態のモータ内蔵スロットル弁２について説明する。図３は、本発明の第二実施形態のモータ内蔵スロットル弁２の略示正面図であり、図４は、図３の断面線Ａ-Ａに沿った略示断面図である。基本的なモータ内蔵スロットル弁の構成については、第一実施形態のモータ内蔵スロットル弁１と同じであるので説明を省略するが、第二実施形態のモータ内蔵スロットル弁２では、モータ１３のヨーク１４の一部に接触して伝熱部材１８が配置されると共に、その伝熱部材１８が吸気管１１内に露出されるように延設されていて、吸気管１１内を流れる空気流に接触するようになっている。図３及び図４に示すように、伝熱部材１８の吸気管１１内に露出された部分には放熱面積を増加するために凹凸が形成され、吸気管１１内へ突出している。伝熱部材１８のこの吸気管１１内への突出部分は、第一実施形態のモータ内蔵スロットル弁１の吸気管１１内に突出したモータ１３のヨーク１４と同様、図４に示したように弁体１２の僅かに上流側にあって、矢印で示した弁体１２の回転動作には干渉しないように配慮されている。又、図４から明らかなように、伝熱部材１８の一部はスロットル弁ハウジング１０の外表面の一部を構成して外気へも露出されている。尚、ここで伝熱部材１８は熱伝導性の高い部材で形成される。
【００２７】
上述のような構成とすることで、モータ１３で発生した熱は伝熱部材１８へと伝達されるが、その伝熱部材１８が吸気管１１内に露出されているので、吸気管１１内の空気流と伝熱部材１８との接触によって、結果としてモータ１３の放熱が促進される。又、本実施形態では上述のように伝熱部材１８の一部が外気へも露出されているので、モータの熱は外気へも放熱され、吸気管１１内への放熱のみの場合に比べより良好な放熱特性が得られる。
【００２８】
尚、本実施形態では、伝熱部材１８を吸気管１１内と外気の両方に対して露出するように構成しているが、これをどちらか一方にのみ露出するように構成しても良い。又、本実施形態では、伝熱部材１８の吸気管１１内に露出された部分にのみ放熱面積を増加するための凹凸が形成されているが、同様の凹凸を外気に露出された部分に設けても良い。
【００２９】
次に本発明の第三実施形態のモータ内蔵スロットル弁３について説明する。図５は、本発明の第三実施形態のモータ内蔵スロットル弁３の略示正面図であり、図６は、図５の断面線Ａ-Ａに沿った略示断面図である。本実施形態についても、基本的なモータ内蔵スロットル弁の構成については、第一実施形態のモータ内蔵スロットル弁１と同じであるので説明を省略する。
【００３０】
第三実施形態のモータ内蔵スロットル弁３では、第一実施形態のモータ内蔵スロットル弁１と同様に、モータ１３のヨーク１４の一部が吸気管１１内に突出して露出されるように配設されており、ヨーク１４が吸気管内を流れる空気流に直接接触するようになっている。更に、モータ内蔵スロットル弁３では、第二実施形態のモータ内蔵スロットル弁２と同様に、ヨーク１４の一部に接触して伝熱部材１８が配置されると共に、その伝熱部材１８が、吸気管１１内に露出されるように延設されていて、吸気管１１内を流れる空気流に接触するようになっている。本実施形態においては、ヨーク１４のみが吸気管１１内に突出しているが、伝熱部材１８の吸気管１１内への露出部分も又、第二実施形態と同様に吸気管１１内に突出していても良い。ヨーク１４の吸気管１１内への突出部分は、第一実施形態と同様に弁体１２の僅かに上流側にあって、図６に矢印で示した弁体１２の回転動作には干渉しないように配慮されている。又、図６から明らかなように、伝熱部材１８の一部はスロットル弁ハウジング１０の外表面の一部を構成して外気へも露出されている。
【００３１】
上述のような構成とすることで、ヨーク１４に吸気管１１内の空気流が直接接触することで放熱を促進するという第一実施形態のモータ内蔵スロットル弁１と同様の効果と、伝熱部材１８を用い、その伝熱部材１８が吸気管１１内の空気流及び外気に接触することで放熱を促進するという第二実施形態のモータ内蔵スロットル弁２と同様の効果との両方が得られるので、上述の他の実施形態に比べて更に良好な放熱特性が得られる。
【００３２】
尚、本実施形態では、伝熱部材１８を吸気管１１内と外気の両方に対して露出するように構成しているが、これをどちらか一方にのみ露出するように構成しても良い。又、本実施形態では、伝熱部材１８の吸気管１１内に露出された部分及び外気に露出された部分には、特に凹凸等は設けられていないが、これらの部分の両方あるいは一方に、第二実施形態で述べたような放熱面積を増加するための凹凸が形成されていても良い。
【００３３】
又、上述した各実施形態においては、対応する各図で示されたように、モータ１３のヨーク１４の吸気管１１内に露出された部分及び伝熱部材１８の吸気管１１内に露出された部分の一方あるいは両方が、吸気管１１内に配設された当該モータ内蔵スロットル弁の弁体１２の近傍に配設されている。このような構成とすることで、弁体１２の近傍がモータ１３からの熱によって暖められ、弁体１２の凍結による作動不良（アイシング）を防止することができる。
【００３４】
次に本発明の第四実施形態のモータ内蔵スロットル弁４について説明する。図７は、本発明の第四実施形態のモータ内蔵スロットル弁４の略示正面図であり、図８は、図７の断面線Ａ-Ａに沿った略示断面図である。本実施形態についても、基本的なモータ内蔵スロットル弁の構成については、第一実施形態のモータ内蔵スロットル弁１と同じであるので説明を省略する。
【００３５】
第四実施形態のモータ内蔵スロットル弁４では、第一実施形態のモータ内蔵スロットル弁１と同様に、モータ１３のヨーク１４の一部が吸気管１１内に突出して露出されるように配設されており、ヨーク１４が吸気管内を流れる空気流に直接接触するようになっている。ヨーク１４の吸気管１１内への突出部分は、第一実施形態と同様に弁体１２の僅かに上流側にあって、図８に矢印で示した弁体１２の回転動作には干渉しないように配慮されている。
【００３６】
そして、本実施形態においては特に、図７及び図８に示すように、吸気管１１内に配設された弁体１２を囲うようにして吸気管１１を構成する管壁内部に環状の中空部分、即ち環状通路１９が設けられている。この環状通路１９は図８に示すようにその一部がモータ１３の近傍を通るように設けられ、その内部には熱媒体として例えばエンジン冷却水が流通させられる。
【００３７】
上述のような構成とすることによって、ヨーク１４に吸気管１１内の空気流が直接接触することで放熱を促進するという第一実施形態のモータ内蔵スロットル弁１と同様の効果に加えて、環状通路１９を流通する熱媒体により、モータ１３の放熱促進と弁体１２の凍結による作動不良（アイシング）の防止という二つの効果が得られる。即ち、例えば気温が低い場合などで、弁体１２の周囲が冷えていて凍結による作動不良の恐れがある場合には、環状通路１９を流通する熱媒体によって弁体の近傍部分が暖められ、弁体１２の凍結による作動不良が防止される。その一方、モータ１３の温度が上昇した場合には、環状通路１９はその一部がモータ１３の近傍を通るように設けられているので、モータ１３からの熱が熱媒体へ伝達され、モータ１３の放熱が促進される。尚、環状通路１９を流通する熱媒体の温度を、これらの効果が発揮できるように制御してもよい。
【００３８】
又、上述したように熱媒体が流通する環状通路１９は吸気管１１内に配設された弁体１２を囲うようにして設けられているので、例えば、スロットル弁ハウジング１０が伝熱性の低い樹脂などで製造されている場合においても弁体１２の周囲全体を十分に温めることができ、弁体１２の凍結による作動不良を確実に防止することができる。
【００３９】
尚、本実施形態においては、エンジン冷却水が環状通路１９内を流通することとしたが、その他の温水や加熱空気などの他の熱媒体を流通させてもよい。
【００４０】
ところで、上記のような環状の中空部分（環状通路）１９を有するスロットル弁ハウジングは、公知の様々な方法で製造可能であるが、例えば、スロットル弁ハウジングを、環状の中空部分１９を二分する位置において吸気管１１の軸方向に直交する面にて分割された二つの部材から構成するようにして、各部材に構成された環状の溝部を合わせて二つの部材を組立てたときにスロットル弁ハウジング内部に上述のような環状通路１９が構成されるようにしてもよい。あるいは、樹脂ブロー成形法や溶融中子による樹脂成形法などによって中空部を形成することにより、一体的で継目の無いスロットル弁ハウジングとしてもよい。
【００４１】
尚、本実施形態の構成に第二実施形態及び第三実施形態の説明において述べた伝熱部材１８を有する構成を組み合わせてもよく、その場合にはモータ１３からの放熱が更に促進される。
【００４２】
以上、説明したように、本発明のモータ内蔵スロットル弁においては、付加的な部材を必要としない単純な構造変更のみ、あるいは単純な構造変更と伝熱部材のみを付加するという簡単且つ安価な手段によってモータの放熱性が向上されている。これにより、モータの過熱によるトルク低下が防止されるので、従来予想されたトルク低下分だけトルクの小さい小型のモータを設定することが可能となり、モータ内蔵スロットル弁全体の小型化を図ることが可能となる。又、同様の手段によって同時に、モータから生じる熱を利用して、弁体の凍結による作動不良（アイシング）を防止することができる。更に、弁体を囲うように環状通路を設け、内部に熱媒体を流通させることによって、モータの放熱性の更なる向上と弁体の凍結による作動不良（アイシング）のより確実な防止を図ることができる。
【００４３】
尚、上記各実施形態ではバルブの上流側へモータを配置しているが、バルブの下流側でも当然同様な効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明の第一実施形態のモータ内蔵スロットル弁の略示正面図である。
【図２】図２は、図１の断面線Ａ-Ａに沿ったモータ内蔵スロットル弁の略示断面図である。
【図３】図３は、本発明の第二実施形態のモータ内蔵スロットル弁の略示正面図である。
【図４】図４は、図３の断面線Ａ-Ａに沿ったモータ内蔵スロットル弁の略示断面図である。
【図５】図５は、本発明の第三実施形態のモータ内蔵スロットル弁の略示正面図である。
【図６】図６は、図５の断面線Ａ-Ａに沿ったモータ内蔵スロットル弁の略示断面図である。
【図７】図７は、本発明の第四実施形態のモータ内蔵スロットル弁の略示正面図である。
【図８】図８は、図７の断面線Ａ-Ａに沿ったモータ内蔵スロットル弁の略示断面図である。
【図９】図９は、従来技術によるモータ内蔵スロットル弁の略示断面図である。
【符号の説明】
１０…スロットル弁ハウジング
１１…吸気管
１２…弁体
１３…モータ
１４…ヨーク
１５…スロットル弁シャフト
１６…動力伝達手段
１７…スロットルポジションセンサ
１８…伝熱部材
１９…環状通路[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a motor built-in throttle valve that adjusts an air flow rate in an intake pipe of an internal combustion engine.
[0002]
[Prior art]
In a throttle valve that adjusts the air flow rate in an intake pipe of an internal combustion engine, the valve opening degree is generally controlled using a motor. This motor is usually installed in the vicinity of the controlled valve. However, if the motor is installed in a resin throttle valve housing, the heat dissipation of the motor may deteriorate and the motor torque may decrease. Concerned. As a result, it is necessary to install a large motor due to the reduction in the motor torque, which hinders downsizing of the entire throttle valve incorporating the motor.
[0003]
As an example of a throttle valve for cooling a motor, Japanese Patent Publication No. 7-49780 discloses a throttle valve that cools engine cooling water around the motor, but this method requires cooling water piping. Therefore, the structure is complicated and the cost may increase.
[0004]
On the other hand, in the throttle valve as described above, when the temperature is low while the internal combustion engine is stopped, moisture in the air condenses in the intake pipe, and the moisture contacts the valve body of the throttle valve and the inner wall of the intake pipe. There is a case where the valve body freezes in the portion and causes a malfunction of the valve body (hereinafter referred to as “operation malfunction due to freezing of the valve body”).
[0005]
In relation to this, the above-mentioned publication discloses a method of heating an engine cooling water (relatively high temperature) through a part of the throttle valve housing so that the vicinity of the valve body does not become low temperature. Yes. However, in the method disclosed in this publication, there is a risk that the structure is complicated and the cost is high, and the flow path of the engine cooling water is provided only in a part of the vicinity of the valve body of the throttle valve housing. When the throttle valve housing is made of a resin having low heat conductivity, it may not be possible to reliably prevent malfunction due to freezing of the valve body.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention has been made in view of the above problems, and a first object of the invention is to provide a motor built-in throttle valve that improves the heat dissipation of a motor that controls the throttle valve by simple and inexpensive means. .
[0007]
A second object of the present invention is to provide a motor built-in throttle valve that improves heat dissipation of a motor that controls the throttle valve and prevents malfunction due to freezing of the valve body by simple and inexpensive means.
[0008]
Furthermore, a third object of the present invention is to provide a motor built-in throttle valve that improves heat dissipation of a motor that controls the throttle valve and reliably prevents malfunction due to freezing of the valve body.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
The present invention provides a throttle valve described in each claim as a means for solving the above-mentioned problems.
[0010]
The throttle valve according to claim 1, wherein at least a part of the motor yoke is exposed in the intake pipe, and a part of the motor yoke exposed in the intake pipe is a valve of the throttle valve disposed in the intake pipe. a shall be disposed in the vicinity of the body. With such a configuration, since the air flow in the intake pipe is in direct contact with the yoke, heat dissipation of the motor is promoted, and heat dissipation of the motor is improved without requiring any additional member. In addition, the improvement in heat dissipation makes it possible to prevent the motor torque from being reduced due to overheating of the motor. Therefore, it is possible to set a small motor with a torque that is as small as the conventionally expected torque reduction, and the motor built-in throttle It becomes possible to reduce the size of the entire valve. Further, the vicinity of the valve body is warmed by heat from the motor, and malfunction (icing) due to freezing of the valve body can be prevented.
[0011]
The throttle valve according to claim 2 is the throttle valve according to claim 1, wherein a heat transfer member is disposed in contact with at least a part of the yoke of the motor, and a part of the heat transfer member is exposed in the intake pipe. It is what is done. With such a configuration, the heat generated in the motor is transmitted to the heat transfer member, and the heat transfer member is in direct contact with the air flow in the intake pipe, thereby promoting heat dissipation and improving the heat dissipation of the motor.
[0012]
A throttle valve according to a third aspect is the throttle valve according to the first aspect, wherein the heat transfer member is disposed in contact with at least a part of the yoke of the motor, and a part of the heat transfer member is exposed to the outside air. Is. With such a configuration, heat generated in the motor is transmitted to the heat transfer member, and heat dissipation is promoted by the heat transfer member being in direct contact with the outside air, so that the heat dissipation of the motor is improved.
[0013]
A throttle valve according to a fourth aspect is the throttle valve according to the first aspect, wherein a heat transfer member is disposed in contact with at least a part of the yoke of the motor, and a part of the heat transfer member is exposed in the intake pipe. In addition, another part of the heat transfer member is exposed to the outside air. With this configuration, heat generated by the motor is transmitted to the heat transfer member, and heat dissipation is promoted by the heat transfer member directly contacting the air flow in the intake pipe and the heat transfer member directly contacting the outside air. The heat dissipation of the motor is improved.
[0017]
A throttle valve according to a fifth aspect is the throttle valve according to the first aspect , wherein a heat transfer member is disposed in contact with at least a part of the yoke of the motor, and a part of the heat transfer member is exposed in the intake pipe. The exposed portion is disposed in the vicinity of the valve body of the throttle valve disposed in the intake pipe. With such a configuration, the heat dissipation of the motor is further improved, and the vicinity of the valve body is further warmed by heat from the motor, so that malfunction (icing) due to freezing of the valve body can be reliably prevented.
[0018]
A throttle valve according to a sixth aspect is the throttle valve according to the fourth aspect , wherein a heat radiation area is provided to one or both of a portion of the heat transfer member exposed in the intake pipe and a portion of the heat transfer member exposed to the outside air. The unevenness for enlarging is formed. With such a configuration, the heat generated by the motor and transmitted to the heat transfer member is radiated more efficiently, and the heat dissipation of the motor is further improved.
[0019]
Throttle valve according to claim 7, in the throttle valve according to claim 1, comprising an annular passage provided in the tube wall inside which constitutes the intake pipe so as to surround the valve body of the throttle valve, the annular passage A heat medium circulates in the interior, and a part of the annular passage passes through the vicinity of the motor. With such a configuration, in addition to the effect of the throttle valve according to claim 1 , the heat medium flowing through the annular passage further prevents the malfunction of the motor (icing) due to further heat dissipation promotion and freezing of the valve body. the effect is obtained that. That is, when the periphery of the valve body is cold and there is a risk of malfunction due to freezing, the vicinity of the valve body is warmed by the heat medium flowing through the annular passage, and malfunction due to freezing of the valve body is prevented. On the other hand, when the temperature of the motor rises, part of the annular passage is provided so as to pass in the vicinity of the motor, so that the heat from the motor is transmitted to the heat medium, and the heat dissipation of the motor is promoted. . In particular, since the annular passage is provided so as to surround the valve body arranged in the intake pipe, for example, even when the throttle valve housing is made of a resin having low heat conductivity, the entire periphery of the valve body Can be sufficiently warmed, and malfunction due to freezing of the valve body can be reliably prevented.
[0021]
In the throttle valve according to claims 2 to 7 , as with the throttle valve according to claim 1, it is possible to reduce the size of the motor and the motor built-in throttle valve as a result of improving the heat dissipation of the motor. is there.
[0022]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the drawings, the same or similar components are denoted by common reference numerals.
[0023]
FIG. 1 is a schematic front view of a motor built-in throttle valve 1 according to a first embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of the motor built-in throttle valve 1 taken along a sectional line AA in FIG. It is. The throttle valve housing 10 includes a portion that forms a substantially cylindrical intake pipe 11 and has a valve body 12 of a throttle valve inside, and a portion that holds a motor 13 such as a motor component such as a substantially cylindrical yoke 14. It is configured. In the present embodiment, the throttle valve housing 10 is formed of resin by integrating the above two portions. A throttle valve shaft 15 of the valve body 12 is rotatably provided in the intake pipe 11 of the throttle valve housing 10, and the passage in the intake pipe 11 is opened and closed by the rotation operation of the valve body 12. The motor 13 is installed in the throttle valve housing 10 with its rotating shaft parallel to the throttle valve shaft 15. The output end of the motor 13 is connected to power transmission means 16 connected to the throttle valve shaft 15, and the motor output is transmitted to the valve body 12 through the power transmission means 16 to control the opening degree. . The throttle valve opening (valve opening) is detected by the throttle position sensor 17 and used for controlling the throttle valve.
[0024]
In this embodiment, particularly, as shown in FIGS. 1 and 2, the motor 13 is disposed such that a part of the yoke 14 is exposed in the intake pipe 11 slightly upstream of the valve body 12. The yoke 14 is in direct contact with the airflow flowing in the intake pipe. The portion of the yoke 14 exposed in the intake pipe 11 protrudes into the intake pipe 11, but as described above, this exposed portion is slightly upstream of the valve body 12, and is indicated by an arrow in FIG. Consideration is made so as not to interfere with the rotation of the valve body 12.
[0025]
With the above-described configuration, the air flow in the intake pipe 11 directly contacts the yoke 14, so that the heat dissipation of the motor 13 is promoted, and the yoke 14 of the motor 13 as shown in the sectional view in FIG. Compared with the case where the resin is surrounded by the resin throttle valve housing 10, the heat dissipation of the motor is improved without requiring any additional members. This makes it possible to prevent a reduction in motor torque due to overheating of the motor, so that it is possible to set a small motor with a torque that is as small as the previously anticipated torque reduction, and to reduce the overall throttle valve built in the motor. It becomes possible to plan.
[0026]
Next, the motor built-in throttle valve 2 according to the second embodiment of the present invention will be described. FIG. 3 is a schematic front view of the motor built-in throttle valve 2 according to the second embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a schematic cross-sectional view taken along a cross-sectional line AA of FIG. Since the basic configuration of the motor built-in throttle valve is the same as that of the motor built-in throttle valve 1 of the first embodiment, the description thereof will be omitted. However, in the motor built-in throttle valve 2 of the second embodiment, the yoke 14 of the motor 13 is omitted. The heat transfer member 18 is disposed so as to contact a part of the heat transfer member 18, and the heat transfer member 18 is extended so as to be exposed in the intake pipe 11, and is in contact with the air flow flowing in the intake pipe 11. It is like that. As shown in FIGS. 3 and 4, a portion of the heat transfer member 18 exposed in the intake pipe 11 is formed with irregularities to increase the heat radiation area and protrudes into the intake pipe 11. The protruding portion of the heat transfer member 18 into the intake pipe 11 is similar to the yoke 14 of the motor 13 protruding into the intake pipe 11 of the motor built-in throttle valve 1 of the first embodiment, as shown in FIG. Consideration is made so as not to interfere with the rotational operation of the valve body 12 indicated by an arrow on the slightly upstream side of the body 12. As is clear from FIG. 4, a part of the heat transfer member 18 constitutes a part of the outer surface of the throttle valve housing 10 and is exposed to the outside air. Here, the heat transfer member 18 is formed of a member having high thermal conductivity.
[0027]
With the configuration as described above, the heat generated by the motor 13 is transmitted to the heat transfer member 18, but the heat transfer member 18 is exposed in the intake pipe 11, so As a result, the heat dissipation of the motor 13 is promoted by the contact between the air flow and the heat transfer member 18. Further, in the present embodiment, since a part of the heat transfer member 18 is exposed to the outside air as described above, the heat of the motor is also radiated to the outside air, and compared with the case where only the heat radiation into the intake pipe 11 is performed. Good heat dissipation characteristics can be obtained.
[0028]
In the present embodiment, the heat transfer member 18 is configured to be exposed to both the inside of the intake pipe 11 and the outside air, but may be configured to be exposed to only one of them. In this embodiment, the unevenness for increasing the heat radiation area is formed only in the portion of the heat transfer member 18 exposed in the intake pipe 11, but the same unevenness is provided in the portion exposed to the outside air. May be.
[0029]
Next, the motor built-in throttle valve 3 according to the third embodiment of the present invention will be described. FIG. 5 is a schematic front view of the motor built-in throttle valve 3 according to the third embodiment of the present invention, and FIG. 6 is a schematic cross-sectional view taken along a cross-sectional line AA in FIG. Also in this embodiment, the basic configuration of the throttle valve with a built-in motor is the same as that of the throttle valve with a built-in motor 1 of the first embodiment, and thus the description thereof is omitted.
[0030]
In the throttle valve 3 with a built-in motor of the third embodiment, like the throttle valve 1 with a built-in motor of the first embodiment, a part of the yoke 14 of the motor 13 is disposed so as to protrude into the intake pipe 11 and be exposed. The yoke 14 is in direct contact with the airflow flowing through the intake pipe. Further, in the motor built-in throttle valve 3, as in the motor built-in throttle valve 2 of the second embodiment, the heat transfer member 18 is disposed in contact with a part of the yoke 14, and the heat transfer member 18 It extends so as to be exposed in the pipe 11 and comes into contact with the airflow flowing in the intake pipe 11. In this embodiment, only the yoke 14 protrudes into the intake pipe 11, but the exposed portion of the heat transfer member 18 into the intake pipe 11 also protrudes into the intake pipe 11 as in the second embodiment. May be. The protruding portion of the yoke 14 into the intake pipe 11 is slightly upstream of the valve body 12 as in the first embodiment, and does not interfere with the rotational operation of the valve body 12 indicated by the arrow in FIG. Is considered. As is clear from FIG. 6, a part of the heat transfer member 18 constitutes a part of the outer surface of the throttle valve housing 10 and is exposed to the outside air.
[0031]
With the above-described configuration, the same effect as the motor built-in throttle valve 1 of the first embodiment in which heat release is promoted by direct contact of the air flow in the intake pipe 11 with the yoke 14, and the heat transfer member 18 and the heat transfer member 18 is brought into contact with the air flow in the intake pipe 11 and the outside air, so that the heat release is promoted and both the effects similar to those of the motor built-in throttle valve 2 of the second embodiment can be obtained. Further, better heat dissipation characteristics can be obtained compared to the other embodiments described above.
[0032]
In the present embodiment, the heat transfer member 18 is configured to be exposed to both the inside of the intake pipe 11 and the outside air, but may be configured to be exposed to only one of them. In the present embodiment, the portion exposed to the inside of the intake pipe 11 of the heat transfer member 18 and the portion exposed to the outside air are not particularly provided with irregularities, but both or one of these portions is provided. Concavities and convexities for increasing the heat radiation area as described in the second embodiment may be formed.
[0033]
Further, in each of the above-described embodiments, as shown in the corresponding drawings, the portion exposed in the intake pipe 11 of the yoke 14 of the motor 13 and the intake pipe 11 of the heat transfer member 18 are exposed. One or both of the portions are disposed in the vicinity of the valve body 12 of the motor built-in throttle valve disposed in the intake pipe 11. By setting it as such a structure, the vicinity of the valve body 12 is warmed by the heat from the motor 13, and the malfunctioning (icing) by freezing of the valve body 12 can be prevented.
[0034]
Next, a motor built-in throttle valve 4 according to a fourth embodiment of the present invention will be described. FIG. 7 is a schematic front view of the motor built-in throttle valve 4 according to the fourth embodiment of the present invention, and FIG. 8 is a schematic cross-sectional view taken along a cross-sectional line AA of FIG. Also in this embodiment, the basic configuration of the throttle valve with a built-in motor is the same as that of the throttle valve with a built-in motor 1 of the first embodiment, and thus the description thereof is omitted.
[0035]
In the throttle valve 4 with a built-in motor of the fourth embodiment, like the throttle valve with a built-in motor 1 of the first embodiment, a part of the yoke 14 of the motor 13 is disposed so as to protrude into the intake pipe 11 and be exposed. The yoke 14 is in direct contact with the airflow flowing through the intake pipe. The protruding portion of the yoke 14 into the intake pipe 11 is slightly upstream of the valve body 12 as in the first embodiment, and does not interfere with the rotational operation of the valve body 12 indicated by the arrow in FIG. Is considered.
[0036]
In this embodiment, particularly, as shown in FIGS. 7 and 8, an annular hollow portion is formed inside the pipe wall constituting the intake pipe 11 so as to surround the valve body 12 disposed in the intake pipe 11. That is, an annular passage 19 is provided. As shown in FIG. 8, the annular passage 19 is provided so that a part thereof passes in the vicinity of the motor 13, and engine cooling water, for example, is circulated therein as a heat medium.
[0037]
In addition to the same effect as the motor built-in throttle valve 1 of the first embodiment in which the air flow in the intake pipe 11 is in direct contact with the yoke 14 by the above-described configuration, The heat medium flowing through the passage 19 provides two effects of promoting heat dissipation of the motor 13 and preventing malfunction due to freezing of the valve body 12 (icing). That is, for example, when the temperature of the valve body 12 is cold and there is a risk of malfunction due to freezing, for example, when the temperature is low, the vicinity of the valve body is warmed by the heat medium flowing through the annular passage 19, A malfunction due to freezing of the body 12 is prevented. On the other hand, when the temperature of the motor 13 rises, the annular passage 19 is provided so that a part thereof passes through the vicinity of the motor 13, so that the heat from the motor 13 is transmitted to the heat medium, and the motor 13 Heat dissipation is promoted. In addition, you may control the temperature of the heat medium which distribute | circulates the cyclic | annular channel | path 19 so that these effects can be exhibited.
[0038]
Further, as described above, the annular passage 19 through which the heat medium flows is provided so as to surround the valve body 12 disposed in the intake pipe 11, so that, for example, the throttle valve housing 10 is a resin having low heat conductivity. Even in the case where the valve body 12 is manufactured, the entire periphery of the valve body 12 can be sufficiently warmed, and malfunction due to freezing of the valve body 12 can be reliably prevented.
[0039]
In the present embodiment, the engine cooling water circulates in the annular passage 19, but other heat medium such as other warm water or heated air may be circulated.
[0040]
Incidentally, the throttle valve housing having the annular hollow portion (annular passage) 19 as described above can be manufactured by various known methods. For example, the throttle valve housing is divided into two portions. In the throttle valve housing when the two members are assembled together by combining the annular grooves formed in each member. Alternatively, the annular passage 19 as described above may be configured. Alternatively, the hollow portion may be formed by a resin blow molding method, a resin molding method using a molten core, or the like, thereby forming an integral and seamless throttle valve housing.
[0041]
In addition, you may combine the structure which has the heat-transfer member 18 described in description of 2nd embodiment and 3rd embodiment with the structure of this embodiment, and in that case, the thermal radiation from the motor 13 is further accelerated | stimulated.
[0042]
As described above, in the motor built-in throttle valve according to the present invention, simple and inexpensive means of adding only a simple structural change that does not require an additional member, or adding only a simple structural change and a heat transfer member. This improves the heat dissipation of the motor. As a result, torque reduction due to overheating of the motor is prevented, so that it is possible to set a small motor with a torque that is as small as the previously anticipated torque reduction, and it is possible to reduce the overall throttle valve built in the motor. It becomes. Moreover, the malfunction (icing) by freezing of a valve body can be prevented simultaneously by utilizing the heat generated from the motor by the same means. Furthermore, an annular passage is provided so as to surround the valve body, and a heat medium is circulated inside, thereby further improving the heat dissipation of the motor and more reliably preventing malfunction (icing) due to freezing of the valve body. Can do.
[0043]
In each of the above embodiments, the motor is arranged on the upstream side of the valve, but naturally the same effect can be obtained on the downstream side of the valve.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic front view of a motor built-in throttle valve according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of the motor built-in throttle valve taken along the cross-sectional line AA of FIG. 1;
FIG. 3 is a schematic front view of a motor built-in throttle valve according to a second embodiment of the present invention.
4 is a schematic cross-sectional view of a motor built-in throttle valve taken along a cross-sectional line AA in FIG. 3;
FIG. 5 is a schematic front view of a motor built-in throttle valve according to a third embodiment of the present invention.
6 is a schematic cross-sectional view of a motor built-in throttle valve taken along a cross-sectional line AA in FIG. 5;
FIG. 7 is a schematic front view of a motor built-in throttle valve according to a fourth embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a schematic cross-sectional view of the motor built-in throttle valve along the cross-sectional line AA of FIG. 7;
FIG. 9 is a schematic cross-sectional view of a motor built-in throttle valve according to the prior art.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Throttle valve housing 11 ... Intake pipe 12 ... Valve body 13 ... Motor 14 ... Yoke 15 ... Throttle valve shaft 16 ... Power transmission means 17 ... Throttle position sensor 18 ... Heat transfer member 19 ... Annular passage

Claims

A throttle valve with a built-in motor that controls the valve opening degree with a motor to adjust the air flow rate in the intake pipe of the internal combustion engine,
At least a part of the motor yoke is exposed in the intake pipe, and a portion of the motor yoke exposed in the intake pipe is disposed near the valve body of the throttle valve disposed in the intake pipe. It characterized Rukoto is set, the throttle valve.

At least a portion in contact with is arranged heat transfer member, a portion of the heat transfer member is characterized in that it is exposed to the intake pipe, a throttle valve according to claim 1 of the yoke of the motor.

The throttle valve according to claim 1, wherein a heat transfer member is disposed in contact with at least a part of the yoke of the motor, and a part of the heat transfer member is exposed to the outside air.

A heat transfer member is disposed in contact with at least a part of the yoke of the motor, a part of the heat transfer member is exposed in the intake pipe, and another part of the heat transfer member is exposed to the outside air. The throttle valve according to claim 1, wherein:

A heat transfer member is disposed in contact with at least a part of the yoke of the motor, a part of the heat transfer member is exposed in the intake pipe, and the exposed part is disposed in the intake pipe. The throttle valve according to claim 1, wherein the throttle valve is disposed in the vicinity of a valve body of the throttle valve.

The unevenness for increasing the heat radiation area is formed in one or both of a portion exposed in the intake pipe of the heat transfer member and a portion exposed to the outside air of the heat transfer member. 4. The throttle valve according to 4 .

An annular passage is provided in the pipe wall constituting the intake pipe so as to surround the valve body of the throttle valve, and a heat medium flows in the annular passage, and a part of the annular passage is The throttle valve according to claim 1, wherein the throttle valve passes in the vicinity of the motor .