JP4555822B2 - 燃料噴射装置におけるアイドル空気制御装置 - Google Patents
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Description
第4図によって説明すると、50は内部を吸気通路51が貫通して穿設されたスロットルボデーであり、吸気通路51は絞り弁軸52に取着されたバタフライ型の絞り弁53が回転することによって開閉制御される。
又、吸気通路51は絞り弁53により、絞り弁53より上流側の吸気路51aと、絞り弁53より下流側の吸気通路51bとに区分されるもので、上流側の吸気通路51aは図示せぬエアクリーナに接続され、下流側の吸気通路51bは吸気管を介して機関へ接続される。
54はバイパスエア通路でその一端は上流側の吸気通路51aに開口し、他端は下流側の吸気通路51bに開口するもので、このバイパスエア通路54は絞り弁53を迂回して吸気通路51の上流側と下流側とを連絡する。
55はバイパスエア通路54に連設されたエアバルブガイド孔であり、その一端は、挿入孔56を介してスロットルボデー50の一端50aに開口する。
そしてアイドル空気制御装置60は以下によって構成される。
ワックスケース61は、その内方にPTCヒータ62と内部に熱膨縮材料が封入されたワックスエレメント63を備え、PTCヒータ62の電極はワックスケース61と一体形成されるダイレクトカプラ部61a内のコネクタ64a,64bと接続され、さらにこのコネクタ64a,64bにはリード線L1,L2が接続される。
そして、このワックスケース61の下方に延びる筒部61bの外周に形成したオネジが筒状に形成された挿入筒部65の上方筒部65aの内周に形成したメネジに螺着され、これによってワックスケース61の下方に挿入筒部65が一体的に取着された、66は、ワックスケース61、挿入筒部65の内方に、移動自在に配置されたカップ状の作動体であり、この作動体66の内底部はスプリング67のバネ力によってワックスエレメント63の出力軸63aの先端に当接するよう付勢される。
すなわち、スプリング67の一端は、挿入筒部65の内方に形成される係止段部65b上に係止され、他端は作動体66の上方鍔部66aに係止される。
そして、作動体66の内底部から下方にのびる軸部66bの先端にエアバルブ68の上端がスプリング69を介して係止される。
以上の如く、ワックスケース61と挿入端部65とが一体的に取着され、その内方には図4において上方から下方に向けて、PTCヒータ62、ワックスエレメント63、作動体66、エアバルブ68が配置され、エアバルブ68が係止された作動体66がスプリング67のバネ力によってワックスエレメント63の出力杆63aに弾性的当接配置されてアイドル空気制御装置60が形成される。
そして、前記アイドル空気制御装置の挿入筒部65の下方筒部65cがスロットルボデー50の一端50aに開口する挿入孔56内に挿入されるとともにエアバルブ68がエアバルブガイド孔55内に挿入配置される。そして、かかる状態において、挿入筒部65を図示せぬ固定部材にてスロットルボデー50に螺着することによりアイドル空気制御装置60がスロットルボデー50に固定配置される。
一方、機関の始動と同期してPTCヒータ62には図示せぬECU又はバッテリーより電流が供給されるもので、これによるとPTCヒータ62が発熱してワックスエレメント63を加熱する。
このワックスエレメント63が加熱されることによると、内部の熱膨縮材料が膨張して出力軸63aの突出量を徐々に増加させるもので、エアバルブ68は出力軸63aの突出量増加と同期してバイパスエア通路54の開口を徐々にせばめ、機関温度上昇に応じてバイパスエア通路54から下流側の吸気路51b内へ供給される空気量を減少でき、もって機関の暖機運転から通常のアイドリング運転へと移行できる。
例えば、雰囲気温度に高い状態にあっては、出力軸63aの突出量が大きくなりエアバルブ68はバイパスエア通路54の開口を閉塞する傾向にあり、機関の始動に際して充分な空気を供給できないことがある。
又、出力軸63aの突出量は、PTCヒータ62の発熱、ワックスエレメント63のPTCヒータ62による加熱、ワックスエレメント63内の熱膨縮材料の容積変化、を経て変位するもので、出力軸63aの応答速度が遅く、且つ微小な空気量制御が困難である。
絞り弁より上流側の吸気通路と絞り弁より下流側の吸気通路とが絞り弁を迂回するバイパスエア通路によって連絡され、
前記バイパスエア通路に連設されたエアバルブガイド孔内に移動自在に配置されたエアバルブによってバイパスエア通路を流れるバイパス空気量を制御する燃料噴射装置におけるアイドル空気制御装置において、
前記アイドル空気制御装置は、
モータを囲繞するモータケースと、モータケースから下方に向かって開口して形成される挿入筒部とを一体形成してなるケース本体と;
ケース本体の挿入筒部の内方に固定配置される筒状のカラーと、
モータからカラーの内方に向かって突出するモータ出力軸の外周に螺着されるスライダーと;
カラーの内周とスライダーの外周との間にあって、軸方向に係止されて配置されるとともにエアバルブガイド孔に摺動案内されるエアバルブと;
を備え、
前記モータ出力軸に螺着されるスライダーは、カラーによってその回転が抑止されるとともに軸方向移動が許容されて配置され、
更に前記エアバルブを、スライダーと同期的に軸方向移動させ、エアバルブにてエアバルブガイド孔に開口するバイパスエア通路の開口を制御するようにし、
前記エアバルブは、スライダーの下端外周に設けた係止段部と、スライダーの上端に設けた係止鍔部との間に配置されるとともにスライダーの外周に縮設配置されるエアバルブスプリングにて係止段部に向けて押圧され、更にエアバルブの内周部とスライダーの外周部との間、及びエアバルブの外周部とカラーの内周部との間に、モータ出力軸の長手方向軸芯とエアバルブガイド孔の長手方向軸芯との偏芯量より大なる間隙を形成したことを第1の特徴とする。
そして、モータ出力軸が一方向へ最大限回転すると、スライダーは最も下方向へ移動し、エアバルブはエアバルブガイド孔内に開口するバイパスエア通路を全閉保持する。
一方、モータ出力軸が他方向へ回転すると、スライダーはカラーによってその回転が抑止されて保持されるので上方向へ移動し、エアバルブもまたスライダーと同期的に上方向へ移動する。このエアバルブの上方向への移動によるとエアバルブガイド孔内に開口するバイパスエア通路はモータの他方向回転量に応じてエアバルブにて開放され、モータ出力軸が他方向へ最大限回転すると、スライダーは最も上方向へ移動し、エアバルブはエアバルブガイド孔内に開口するバイパスエア通路を全開保持する。
従ってエアバルブはスライダーと同期的にエアバルブガイド孔内を移動できて、エアバルブガイド孔内に開口するバイパスエア通路の開口を制御できる。
スライダーの回転をカラーとの間で抑止したことにより、エアバルブに回転抑止手段を設ける必要がなくなったもので、エアバルブの横断面形状を丸型とできる。これによると、従来のワックスエレメントを用いたアイドリング制御装置において使用される横断面円形のエアバルブガイド孔を使用することができるもので、本発明のアイドリング制御装置を従来のスロットルボデーに容易に装着できて互換を可能としたものである。
又、モータの外周を囲繞するモータケースと下方にのびる挿入筒部とを単一のケース本体にて形成したことによると、ケース本体のアウトモールド形成時に、モータ出力軸を基準にして挿入筒部を成形できるので、モータ出力軸の長手方向軸芯と挿入筒部の長手方向軸芯との同芯精度を向上できる。
これはエアバルブガイド孔にエアバルブを同芯配置する上で好ましい。
更にモータケースと挿入筒部がケース本体にて一体形成されることは部品点数を削減する上で効果的である。
更にエアバルブの内周部とスライダーの外周部との間、及びエアバルブの外周部とカラーの内周部との間に、モータ出力軸の長手方向軸芯とエアバルブガイド孔の長手方向軸芯との偏芯量より大なる間隙が形成される。
以上によると、ケース本体の挿入筒部をスロットルボデーの挿入孔内に挿入して固定配置した際、エアバルブをエアバルブガイド孔内に同芯配置することができ、エアバルブの円滑な動特性を得ることができる。
すなわち、エアバルブはスライダーに対して機械的に固定されることなく、エアバルブスプリングによって弾性的に押圧されること。及び前記間隙が形成されることからエアバルブはエアバルブガイド孔に沿って側方へ移動できて良好な同芯状態が維持される。
従って、エアバルブのイニシャライズをどちらの当接固定位置からもできる。
又、このシールは、環状をなし、挿入筒部の内底部とカラーの上端との間に固定配置されるものでシールを固定する為の専用の部材を設ける必要がない。
第2図は第1図のスライダー、エアバルブ部の要部拡大半縦断面図。
第3図は第1図のA−A線における要部拡大半断面図。
第4図は従来の燃料噴射装置におけるアイドル空気制御装置の縦断面図。
第1図はスロットルボデーを含むアイドル空気制御装置の要部縦断面図、第2図は第1図のエアバルブ部分の拡大要部縦断面図、第3図は第1図のA−A線における拡大要部横断面図である。
尚、第4図と同一構造部分は同一符号を使用する。
Mはステップモータ(以下単にモータという)であり、その周囲が合成樹脂材料よりなるモータケース1aで囲繞され、モータケース1aの下端から下方に向けて円筒状の挿入筒部1bが形成され、このモータケース1aと挿入筒部1bとが一体形成されてケース本体1を構成する。
かかるケース本体1は合成樹脂材料を射出成形する際に、モータMをアウトモールドして形成されるもので、モータMのモータ出力軸Maは挿入筒部1b内に向けて突出して配置されるとともに挿入筒部1bと同芯に配置される。又モータ出力軸Maの外周にはオネジが形成される。
2は、挿入筒部1bの内方に固定配置されるリング状のカラーであり、カラー2は挿入筒部1bの下端の開口から挿入筒部1bの内方へ圧入される。このときカラー2の上端2aを挿入筒部1bの内底部1cに向けて当接配置するもので、カラー2の上端2aに配置されるリング状のシールRはモータM側に向けて固定支持され、このシールRの内方に形成されるリップ部Raはモータ出力軸Maの外周に摺接して配置される。
又、カラー2の内周部2bには、第1図において上端2aから下方向に向かう規制突部2cが内方に突起して形成される。
この規制突部2cは第3図によく示される。
更に、カラー2の内周部2bの下端近傍には、内周部2bより更に内方に向かう平坦状の伸び側ストッパー部2dが形成される。
3は、モータ出力軸Maのオネジに螺着されるスライダーであり、上端3aから下方に向けてメネジ孔3bが穿設され、メネジ孔3bの下端には引き込み側ストッパー部3cが形成される。
又、スライダー3の上端には側方にのびる係止鍔部3dが形成されるもので、この係止鍔部3dにカラー2の規制突部2cを挿入する溝3cが上下方向に貫通して穿設される。
尚、スライダー3はそのメネジ孔3bがモータ出力軸Maのオネジに螺着されるとともにカラー2の内周部2bの内方に配置されるものであるが、カラー2の内周部2bはスライダー3の上下方向移動に何等規制を与えることがない。
4は、スライダー3の外周部3fとカラー2の内周部2bとの間に配置される円筒状のエアバルブである。
エアバルブ4の下端は、スライダー3の下端外周に配置した係止段部3g上に配置されるとともにエアバルブ4の上端は係止鍔部3dの下面に臨んで配置される。
5はスライダー3の外周部3fに縮設されるエアバルブスプリングであり、その下端はエアバルブ4の内底部に係止され、その上端がスライダー3の係止鍔部3dに係止される。以上によると、エアバルブ4はエアバルブスプリング5のバネ力によって係止段部3gに向けて押圧保持され、エアバルブ4はスライダー3と同期的に上下方向に移動する。
以上によるとエアバルブ4はエアバルブガイド孔55内に移動可能に配置されるもので、この状態が第1図に示される。
機関又は雰囲気温度の低い状態における始動時について説明する。
機関の始動操作が行なわれると、それと同期してECUから低温度状態に応じた電気信号がモータMへ出力されるもので、モータMは前記信号に基き一方向へ一定範囲回転する。このモータ出力軸Maの一方向への回転によると、スライダー3は上方向へ大きく引き上げられるもので、エアバルブ4もまたスライダー3と同期的にエアバルブガイド孔55内を大きく上方向へ引き上げられ、バイパスエア通路54を大きく開放する。
以上によると、バイパスエア通路54より多量の始動用空気を機関に向けて供給することができ、かかる低温度状態における機関の始動を良好に行なうことができる。
尚、前記において、モータ出力軸Maが一方向へ回転することにより、スライダー3を上方向へ引き上げることができるのは、スライダー3の溝3e内にケース本体1に固定されたカラー2の規制突部2cを挿入し、スライダー3の回転を抑止したことによる。
モータ出力軸Maにあっては、前記電気信号に基き、前記一方向とは反対方向の他方向へ回転するものであり、これによるとスライダー3は図において下方向へ移動するとともにエアバルブ4もまたスライダー3と同期してエアバルブガイド孔55内を下方向に移動し、温度の上昇に応じてバイパスエア通路54の開口を徐々に減少させる。
従って、機関の暖機運転の経過に同期させて機関へ供給する空気量を徐々に減少することができ、無用に機関の回転が上昇することなく、良好な機関の暖機運転を行なうことができる。
従って従来のワックスエレメントを用いたアイドル空気制御装置に本発明のアイドル空気制御装置をそのまま使用することができる。
またモータMの外周を囲繞するモータケース1aとスロットルボデー50の挿入孔56への挿入筒部1bを一体としてケース本体1として形成したので部品点数の削減と小型化を達成でき、特に二輪車の如く、収納空間が制限されるものへの搭載性を向上できる。
尚、エアバルブ4がエアバルブガイド孔55内に同芯に配置できるのは、前記偏芯量Zに対する間隙S1,S2を備えることと、エアバルブ4がスライダー3に対して機械的に固定されることなく、エアバルブスプリング5によって弾性的に押圧された径方向の移動が許容されることによる。
一方、スライダー3の伸び側(図において下方向への移動)の移動はスライダー3の上方に設けた係止鍔部3dの下面がカラー2の内方底部に設けた伸び側ストッパー部2dに当接することによって固定される。この状態は図1の中心線より左側部分に示される。
以上によるとイニシャライズをどちらの固定位置からもできるものである。
尚、モータMの周囲がモータケース1aによって囲繞されることも上記と併せて安定性に寄与するものである。
又、前記シールRはモータケース1a内の段部とカラー2の上端2aとによって狭持されるのでシールRを固定する為の特別な部材を用意する必要がない。
Ma・・・・モータ出力軸
Mb・・・・モータ出力軸の下端
R・・・・・シール
S1,S2・・・間隙
X−X・・・モータ出力軸の長手方向軸芯
Y−Y・・・エアバルブガイド孔の長手方向軸芯
Z・・・・・偏心量
1・・・・・ケース本体
1a・・・・モータケース
1b・・・・挿入筒部
2・・・・・カラー
2a・・・・カラーの上端
2d・・・・伸び側ストッパー部
3・・・・・スライダー
3b・・・・メネジ孔
3c・・・・引き込み側ストッパー部
3d・・・・係止段部
3f・・・・同外周部
3d・・・・係止鍔部
3g・・・・係止段部
4・・・・・エアバルブ
4a・・・・同内周部
4b・・・・同外周部
5・・・・・エアバルブスプリング
50・・・・スロットルボデー
51・・・・吸気通路
53・・・・絞り弁
54・・・・バイパスエア通路
55・・・・エアバルブガイド孔
Claims (3)
- スロットルボデー(50)内に穿設された吸気通路(51)に絞り弁(53)が配置され、
絞り弁(53)より上流側の吸気通路(51)と絞り弁(53)より下流側の吸気通路(51)とが絞り弁(53)を迂回するバイパスエア通路(54)によって連絡され、
前記バイパスエア通路(54)に連設されたエアバルブガイド孔(55)内に移動自在に配置されたエアバルブ(4)によってバイパスエア通路(54)を流れるバイパス空気量を制御する燃料噴射装置におけるアイドル空気制御装置において、
前記アイドル空気制御装置は、
モータ(M)を囲繞するモータケース(1a)と、モータケース(1a)から下方に向かって開口して形成される挿入筒部(1b)とを一体形成してなるケース本体(1)と;
ケース本体(1)の挿入筒部(1b)の内方に固定配置される筒状のカラー(2)と;
モータ(M)からカラー(2)の内方に向かって突出するモータ出力軸(Ma)の外周に螺着されるスライダー(3)と;
カラー(2)の内周とスライダー(3)の外周との間にあって、軸方向に係止されて配置されるとともにエアバルブガイド孔(55)に摺動案内されるエアバルブ(4)と;
を備え、
前記モータ出力軸(Ma)に螺着されるスライダー(3)は、カラー(2)によってその回転が抑止されるとともに軸方向移動が許容されて配置され、
更に前記エアバルブ(4)を、スライダー(3)と同期的に軸方向移動させ、エアバルブ(4)にてエアバルブガイド孔(55)に開口するバイパスエア通路(54)の開口を制御するようにし,
前記エアバルブ(4)は、スライダー(3)の下端外周に設けた係止段部(3g)と、スライダー(3)の上端に設けた係止鍔部(3d)との間に配置されるとともにスライダー(3)の外周に縮設配置されるエアバルブスプリング(5)にて係止段部(3g)に向けて押圧され、更にエアバルブ(4)の内周部(4a)とスライダー(3)の外周部(3f)との間、及びエアバルブ(4)の外周部(4b)とカラー(2)の内周部(2b)との間に、モータ出力軸(Ma)の長手方向軸芯(X−X)とエアバルブガイド孔(55)の長手方向軸芯(Y−Y)との偏芯量(Z)より大なる間隙(S1,S2)を形成したことを特徴とする燃料噴射装置におけるアイドル空気制御装置。 - 前記モータ出力軸(Ma)が螺着されるスライダー(3)のメネジ孔(3b)の底部に、モータ出力軸(Ma)の下端(Mb)が係止される引き込み側ストッパー部(3c)を設けるとともにカラー(2)の内方底部に、スライダー(3)の上方の係止段部(3d)が係止する伸び側ストッパー部(2d)を設けたことを特徴とする請求項1記載の燃料噴射装置におけるアイドル空気制御装置。
- 前記ケース本体の挿入筒部(1b)の内底部とカラー(2)の上端(2a)との間にシール(R)を配置し、シール(R)の内方に形成されるリップ部(Ra)をモータ出力軸(Ma)の外周に摺接したことを特徴とする請求項1記載の燃料噴射装置におけるアイドル空気制御装置。
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