JP4546374B2 - 多連スロットルボデーにおけるアイドル空気制御装置 - Google Patents
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Description
これによると、スロットルボデーを貫通して吸気通路が穿設されるとともに吸気通路を開閉する絞り弁を迂回してバイパス空気通路が形成され、バイパス空気通路の下流側は、絞り弁より下流側の吸気通路に開口する。
又、バイパス空気通路内には弁座が形成され、この弁座は、弁座に対向配置され、テーパー状の制御弁部を備える弁体にて開閉制御されるもので、かかる弁体はステップモータ等の弁体駆動機構によって動作される。
而して、弁体が弁体駆動機構によって動作されると、弁体は弁体駆動機構のストロークに応じて変位して制御弁部が弁座の開口面積を制御するもので、この弁座の開口に応じたアイドル空気が絞り弁より下流側の吸気通路に供給されて機関のアイドル運転が行なわれる。かかる装置を、単一開口制御型のアイドル空気制御装置と呼ぶ。
これは、単一開口型の弁座が、弁体駆動機構の動作方向に同芯に対向配置され、弁体の先端に設けた制御弁部が弁座に対向して配置され、一方、複数開口型の複数のバイパス空気通路は、弁体収納室の側壁(いいかえると弁体駆動機構の動作方向に直交する方向)に開口配置され、該開口が弁体収納室内に移動自在に配置されるプランジャーの外側壁によって開閉制御されるからである。すなわち弁体によって開閉制御される開口(単一開口型における弁座及び複数開口型におけるバイパス空気通路)位置が相互に異なることによる。上記によれば、単一のバイパス空気通路の開口を制御する際には、単一開口制御型のアイドル空気制御装置を用意し、複数のバイパス空気通路の開口を制御する際には、複数開口制御型のアイドル空気制御装置を用意する必要があり、アイドル空気制御装置を共通して使用することができず、製造コストを低減することができない。
弁体駆動機構の動作方向における下端部に形成される弁体の外周に、円筒状をなすプランジャーを装着し、このプランジャーにより、弁体収納室の側壁に開口する複数のバイパス空気通路を開閉制御したことを第1の特徴とする。
一方、前記プランジャーの上方開口、弁体挿入孔を、前記制御弁部を介して上方に向けて挿入するとともに前記カラーを内方に弾性変形させ、前記プランジャーの第5係止段部を前記カラーの第4係止段部に係止するとともに前記プランジャーの第6係止段部を前記弁体の第2係止段部に係止したことを第2の特徴とする。
又、第2には、前記弁体の外周に円筒状のプランジャーを装着することにより、弁体駆動機構の動作方向に直交する側であって円筒状の弁体収納室の側壁に開口する複数のバイパス空気通路の開口を開閉制御することができ、複数開口の制御型のアイドル空気制御装置を提供できる。
以上によれば、基本となる単一開口制御型のアイドル空気制御装置にプランジャーを付加することにより、複数開口制御型のアイドル空気制御装置として利用できるので、両装置において共用される単一開口制御型のアイドル空気制御装置を多量に生産することができ、この増量効果により安価なアイドル空気制御装置を提供できる。
すなわち、欠円形状をなす円筒形のカラーが弁体の軸部、鍔部の外周に装着され、カラーの第3係止段部と鍔部の第1係止段部との間に環状弾性リングが配置される。
かかる状態において、プランジャーの上方開口、弁体挿入孔が弁体に向けて上方に挿入されるもので、このときカラーは環状弾性リングの弾性力に抗して内方へ弾性変形し、これによってプランジャーの第5係止段部がカラーの第4係止段部に係止するとともにプランジャーの第6係止段部が弁体の第2係止段部に係止される。
以上によると、プランジャーは、弁体駆動機構の動作方向において、カラーを介して弁体に、確実に支持され、一方、プランジャーは、弁体の中心に対して環状弾性リング、カラーを介して確実にセンタリング支持される。
又、カラーを、環状弾性リングの弾性力に抗して内方へ弾性変形させることにより、カラーの第4係止段部とプランジャーの第5係止段部との係止を解除することができてプランジャーを弁体より取外すことができるので、プランジャーの仕様変更及びメンテナンスを極めて容易に行なうことができる。
以上によれば、2個の欠円形状のカラーの開口部をそれぞれ軸部、鍔部に向けて配置することによりカラーを軸部、鍔部の外周に抵抗なく配置できたので、カラーの前記装着を極めて容易に且つ短時間に行なうことができる。又、それぞれの欠円形状のカラーの中心側の欠円端面は、中心線より肉厚の半分に相当して離れて形成されるので、軸部の外周にカラーが装着された際、前記肉厚の半分の幅に相当してカラーを内方に変形でき、プランジャーのカラーに対する装着性を大きく向上できる。
又、前記カラーが合成樹脂材料によって形成されたことによると、カラーの前記内方変形が容易で、且つ射出成型によってかかるカラーを製作することができ、材料費の低減とあいまってカラーを安価に製造できるとともにカラーの軽量化を達成できる。
1は、給電される制御信号によってねじ軸を回転させ、ねじ軸の回転が、出力軸2の軸心方向の動作方向に変換されて出力されるステッピングモータ、あるいはケースの内部に密閉封入されたワックス、オレフィン等の熱膨縮材料の、温度変化よる体積変化に応じて出力軸2を軸心方向の動作方向X−Xに変換出力するワックスエレメント、等の弁体駆動機構である。尚、出力軸2の動作方向X−Xは、弁体駆動機構1の動作方向といえる。
3は弁体であり、軸部3aの上端は、出力軸2と同期的に弁体駆動機構1の動作方向X−Xにおいて移動できるよう、ネジ等の取着手段をもって出力軸2の下端に一体的に取着される。
軸部3aの下端には、軸部3aの径より大径をなす鍔部3bが形成されるもので、これによって鍔部3bの上端には図において上方に臨む第1係止段部P1が形成される。
又、鍔部3bより下方位置には、弁体駆動機構1の動作方向X−Xにおいて開口する弁座孔を開閉制御する制御弁部3cが形成されるもので、鍔部3bの下端には、前記制御弁部に連なり下方に臨む第2係止段部P2が形成される。
前記弁体における軸部3a、鍔部3b、制御弁部3cは、弁体駆動機構1の動作方向X−Xにおいて同芯に形成される。
尚、前記制御弁部の形状は、テーパー状をなすが、先端面がフラット状を成してもよい。上記弁体3、弁体駆動機構1をもって単一開口制御型のアイドル空気制御装置が形成される。かかる単一開口制御型のアイドル空気制御装置の制御弁部3cは、弁体駆動機構1の動作方向X−Xにおいて開口するバイパス空気通路に設けた単一の弁座孔を開閉制御するもので、制御弁部3cによって制御されたアイドル空気がバイパス空気通路を介して絞り弁より下流側の吸気通路に供給される。(前記において、バイパス空気通路、弁座孔、等は図示されていない)
そして、複数開口制御型のアイドル空気制御装置は、前記単一開口制御型のアイドル空気制御装置にカラー、プランジャーの構成を付加することによって形成される。
図2、図3にはカラー4の第1例が示される。
カラー4は、合成樹脂材料によって形成されるとともに円筒状に形成され、その内方に軸部3aの外径よりわずかに大径をなす第1孔4aが上方の上端4cに向かって開口して形成され、第1孔4aの下端から、側方に拡大し、下方に臨む第3係止段部P3を介して、下方の下端4dに向かう第2孔4b(鍔部3bよりわずかに大径をなす)が開口して形成される。
又、その外方には上方に臨む第4係止段部P4が形成される。
更にカラー4の上端4cから下端4dに向けて、第1孔4a、第2孔4b内に達する溝4eが穿設されるもので、これによると円筒状のカラー4は溝4eによって欠円形状に形成されることになる。溝4eの幅Wは軸部3aの径より小径であることが好ましい。
プランジャー5は円筒形状に形成されるとともに真鍮材料によって形成される。
プランジャー5はその略中間部に底部5aが形成され、この底部5aには弁体3の下方に形成される制御弁部3cを挿入しうる弁体挿入孔5bが貫通して穿設され、又、弁体挿入孔5bの上端5b1からプランジャー5の上端5cに向けて上方開口5dが穿設され、弁体挿入孔5bの下端5b2からプランジャー5の下端5eに向けて下方開口5fが穿設される。すなわちプランジャー5の上端5cから下端5eに向けて、上方開口5d、弁体挿入孔5b、下方開口5fが連設される。
前記弁体挿入孔5bの孔形状は、制御弁部3cの外形状に合致することが好ましいもので、本例では下方に向かって縮径されるテーパー孔に形成された。
又、前記上方開口5dは、弁体3の鍔部3bの直径より大径に形成されるもので、その上端5cの近傍の上方開口5dには、カラー4の第4係止段部P4に係止される第5係止段部P5が凹設され、さらに上方開口5dの下部には、弁体3の第2係止段部P2に係止される第6係止段部P6が形成される。すなわち上方開口5dはその上端5cの近傍に第5係止段部P5が凹設され、第6係止段部P6は弁体挿入孔5bの上端5b1に連設される。
次に、カラー4を弁体3の軸部3a、鍔部3bの外周に向けて側方から挿入配置するもので、溝4eが拡大して弾性変形することにより前記挿入が行なわれる。
上記挿入によると、カラー4の第1孔4aが軸3aの外周に間隙をもって配置されるとともに第2孔4bが鍔部3bの外周に間隙をもって配置され、更にカラー4の第3係止段部P3が弁体3の第1係止段部P1に臨んで配置されるとともに第3係止段部P3と第1係止段部P1との間に前記環状弾性リング6が配置される。
以上によって、カラー4が弁体3の軸部3a、鍔部3bの外周に装着される。
すなわち、プランジャー5の上方開口5dを、弁体3の下方より上方に向けて挿入する。これによると、プランジャー5の上方開口5dは、カラー4の外形部に当接した後に第4係止段部P4を、内方に弾性変形させて縮径し、第5係止段部P5がカラー4の第4係止段部P4を通過した後に第4係止段部P4が自己の有する弾性力にて原位置に復帰するもので、これによってプランジャー5の第5係止段部P5がカラー4の第4係止段部P4に係止される。
又、プランジャー5の第6係止段部P6は、弁体3の第2係止段部P2に当接して係止され、更に弁体挿入孔5bは制御弁部3cの上部3c1に当接して配置される。(前記制御弁部3cの上部3c1は弁座を直接的に開閉する機能を有しない)
上記によれば、プランジャー5の第6係止段部P6が弁体3の第2係止段部P2に係止され、プランジャー5の第5係止段部P5がカラー4の第4係止段部P4に係止され、カラー4の第3係止段部P3が環状弾性リング6を介して弁体3の第1係止段部P1に係止されるもので、プランジャー5は弁体駆動機構1の動作方向X−Xにおいて弁体3に一体的に取着される。
このとき、カラー4の第3係止段部P3と弁体3の第1係止段部P1との間に環状弾性リング6が配置されたのでプランジャー5は、動作方向X−Xにおいて弁体3に対してガタツクことなく確実に取着できる。
又、プランジャー5は弁体挿入孔5bが弁体3の制御弁部3cの上部3c1に当接配置されたこと、及び上方開口5dがカラー4の外周、弾性環状リング6を介して軸部3aに支持されたこと、によりプランジャー5は弁体3に対してガタツクことなく確実にセンタリング配置される。
そして、かかる複数開口制御型のアイドル空気制御装置により、複数のバイパス空気通路の開口を制御できる。
図5により具体的に説明すると、T1は第1のスロットルボデーであって上下方向に吸気通路10が貫通して穿設され、該吸気通路は絞り弁軸11に取着された絞り弁12によって開閉される。
又、T2は第2スロットルボデーであって上下方向に吸気通路10が貫通して穿設され、該吸気通路は絞り弁軸11に取着された絞り弁12によって開閉される。
そして、前記第1、第2のスロットルボデーT1、T2が側方に隣設して配置され、両絞り弁12、12は運転者によって同期的に開閉される。
13は、隣設する第1、第2のスロットルボデーT1、T2との間に形成された円筒状をなす弁体収納室であり、弁体収納室13の上部開口より前記、複数開口制御型のアイドル空気制御装置が配置される。すなわち弁体3の外周に装着されたプランジャー5が弁体収納室13内に摺動自在に配置される。
一方、弁体収納室13の下方底部には、バイパス空気室14が開口して連設されるもので、このバイパス空気室14には絞り弁12より上流側の吸気通路10aに連なる空気流路15が開口する。
又、弁体収納室13の側壁には、第1バイパス空気通路16aと第2バイパス空気通路16bとが開口するもので、第1バイパス空気通路16aの下流は、第1スロットルボデーT1の絞り弁12より下流側の吸気通路10bに開口し、第2バイパス空気通路16bの下流は、第2スロットルボデーT2の絞り弁12より下流側の吸気通路10bに開口して連絡される。
而して、弁体駆動機構1の出力軸2が動作し、この出力軸2の動作と同期して弁体収納室13内の弁体3がその動作方向X−Xに沿って移動すると、弁体収納室13内に開口する第1、第2バイパス空気通路16a、16bの開口はプランジャー5の外周によって制御されるもので、これによるとバイパス空気室14内の空気は、前記開口によってその量が制御され、開口に応じたアイドル空気が、第1バイパス空気通路16aを介して第1のスロットルボデーT1の絞り弁12より下流側の吸気通路10bに供給されるとともに第2バイパス空気通路16bを介して第2のスロットルボデーT2の絞り弁12より下流側の吸気通路10bに供給され、もって機関の最適なアイドリング運転を行なうことができる。
そして、カラー4を欠円部をなす溝4eを拡開することにより弁体3の軸部3a、鍔部3bの外周に配置するとともにカラー4の第3係止段部P3を鍔部3bの第1係止段部P1との間に環状弾性リング6が配置される。
又、プランジャー5の上方開口5d及び弁体挿入孔5bを、弁体3の制御弁部3cを介して上方へ挿入するとともにカラー4を内方へ弾性変形させ、これによってプランジャー5の第5係止段部P5をカラー4の第4係止段部P4に係止し、更にプランジャー5の第6係止段部P6を弁体3の第2係止段部P2に係止する。
以上によると、プランジャー5の第6係止段部P6が弁体3の第2係止段部P2に係止され、プランジャー5の第5係止段部P5が、カラー4の第4係止段部P4、第3係止段部P3、環状弾性リング6、弁体3の第1係止段部P1に係止されるので、弁体駆動機構1の動作方向X−Xにおいてプランジャー5を弁体3に確実に取着できる。
そして、このとき、カラーの第3係止段部P3と弁体3の第1係止段部P1との間に環状弾性リング6が配置されたことにより、前記動作方向X−Xにおけるプランジャー5と弁体3とのガタツキを抑止できる。
又、プランジャー5の弁体挿入孔5bが弁体3の制御弁部3cの上部3c1に当接配置されるとともにカラー4の外周に、プランジャー5の上方開口5dが当接配置され、更にカラー4と軸部3aとの間に環状弾性リング6が配置されるので、プランジャー5をガタツキなく正確に弁体3に対してセンタリング配置できる。
又、プランジャー5は、カラー4を内方に向けて弾性変形させることにより、カラー4の第4係止段部P4とプランジャー5の第5係止段部P5との係止を解除でき、プランジャー5を弁体3より取外すことができる。
本実施例は、図2、図3に示されるカラー4の溝4eを廃止して環状のカラーを形成し、次いでその中心線Y−Yにおいて肉厚Sをもって分断し、欠円端面4fを有する2個の半円形状をなすカラー4g、4hとしたものである。尚、前記2個のカラー4g、4hは環状のカラーを分断することなく、射出成型によって1個形成し、それを対向して使用すればよい。
上記2個のカラー4g、4hは、弁体3の軸部3a、鍔部3bに向けて側方より配置されるとともに第3係止段部P3が鍔部3bの第1係止段部P1上に配置される環状弾性リング6に当接して配置される。
そして、プランジャー5の上方開口5dがカラー4g、4hの外周に向けて上方へ挿入配置されるもので、このときカラー4g、4hは肉厚Sの半分に相当して内方へ全体的に移動したのちに再び原位置に復帰することにより、カラー4g、4hの各第4係止段部P4とプランジャー5の第5係止段部P5とが係止される。
以上によれば、特にカラー4g、4hが軸部3a、鍔部3bに向けて側方より配置されるので、カラー4g、4hの弁体3に対する装着作業を容易に行なうことができるとともにカラー4g、4hを全体的に内方へ移動できるのでプランジャー5の装着性を向上できる。
X−X 弁体駆動機構の動作方向
1 弁体駆動機構
3 弁体
3a 軸部
3b 鍔部
3c 制御弁部
4 カラー
5 プランジャー
5a 底部
5b 弁体挿入孔
5d 上方開口
5f 下方開口
6 環状弾性リング
10 吸気通路
10b 下流側の吸気通路
12 絞り弁
16a、16b バイパス空気通路
P1 第1係止段部
P2 第2係止段部
P3 第3係止段部
P4 第4係止段部
P5 第5係止段部
P6 第6係止段部
Claims (4)
- 内部に吸気通路(10)が穿設されるスロットルボデー(T1、T2)が複数配置され、各吸気通路(10)に配置される絞り弁(12)より下流側の吸気通路(10b)に、弁体駆動機構(1)によって動作される弁体(3)にて制御されるアイドル空気が、絞り弁(12)を迂回するバイパス空気通路(16a、16b)を介して供給される多連スロットルボデーのアイドル空気制御装置において、
弁体駆動機構(1)の動作方向(X−X)における下端部に形成される弁体(3)の外周に、円筒状をなすプランジャー(5)を装着し、このプランジャー(5)により、弁体収納室(13)の側壁に開口する複数のバイパス空気通路(16a、16b)を開閉制御したことを特徴とする多連スロットルボデーにおけるアイドル空気制御装置。 - 前記弁体(3)は、前記弁体駆動機構(1)に連なる軸部(3a)と、この軸部(3a)より大径をなし、上方に臨む第1係止段部(P1)を備える鍔部(3b)と、この鍔部(3b)から下方の制御弁部(3c)に向かい下方に臨む第2係止段部(P2)と、により形成され、少なくとも軸部(3a)の外周に配置される円筒状のカラー(4)は、欠円形状をなし、その内方に鍔部(3b)の第1係止段部(P1)に臨む第3係止段部(P3)が形成されるとともにその外方に、上方に臨む第4係止段部(P4)が形成され、又、前記プランジャー(5)には、弁体挿入孔(5b)を有する底部(5a)が形成されるとともに、前記弁体挿入孔(5b)から上方に向かう上方開口(5d)と、前記弁体挿入孔(5b)から下方に向かう下方開口(5f)とが穿設され、前記上方開口(5d)には、その上部にあって前記カラー(4)の第4係止段部(P4)に臨む第5係止段部(P5)が凹設されるとともに、その下部にあって前記弁体(3)の第2係止段部(P2)に臨む第6係止段部(P6)が形成され、前記カラー(4)を、前記軸部(3a)、前記鍔部(3b)の外周に配置するとともに前記カラー(4)の第3係止段部(P3)と前記鍔部(3b)の第1係止段部(P1)との間に環状弾性リング(6)を配置し、
一方、前記プランジャー(5)の上方開口(5d)、弁体挿入孔(5b)を、前記制御弁部(3c)を介して上方に向けて挿入するとともに前記カラー(4)を内方に弾性変形させ、前記プランジャー(5)の第5係止段部(P5)を前記カラー(4)の第4係止段部(P4)に係止するとともに前記プランジャー(5)の第6係止段部(P6)を前記弁体(3)の第2係止段部(P2)に係止したことを特徴とする請求項1記載の多連スロットルボデーにおけるアイドル空気制御装置。 - 前記カラー(4)は合成樹脂材料によって形成され、その内方に軸部(3a)の外周に臨む第1孔(4a)と、この第1孔(4a)の下端から外側方に向かう第3係止段部(P3)を介して下方に向かう第2孔(4b)が連設され、その外方に上方に臨む第4係止段部(P4)が形成され、前記カラーを中心線(Y−Y)において、肉厚(S)をもって分断し、2個の欠円形状のカラー(4g、4h)としたことを特徴とする請求項2記載の多連スロットルボデーにおけるアイドル空気制御装置。
- 前記プランジャー(5)を真鍮材料によって形成したことを特徴とする請求項2記載の多連スロットルボデーにおけるアイドル空気制御装置。
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