JP4869799B2 - Idle air flow control device - Google Patents
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- Control Of Throttle Valves Provided In The Intake System Or In The Exhaust System (AREA)
Description
本発明は、エンジンのアイドル運転時(アイドリング時)における空気量を制御するアイドル空気量制御装置に関し、特に、多気筒エンジンに適用されるアイドル空気量制御装置に関する。 The present invention relates to an idle air amount control device that controls an air amount during idle operation (idling) of an engine, and more particularly to an idle air amount control device applied to a multi-cylinder engine.
従来のアイドル空気量制御装置としては、4気筒のエンジンに適用するべく、一つのエアチャンバー、上流側の吸気系(サイレンサ)とエアチャンバーを連通するゴムホース、ゴムホースからエアチャンバーに連通する通路を開閉して空気量を制御する開閉バルブ、エアチャンバーと4つの吸気管をそれぞれ連通する4つのゴムホース(バイパス管)等を備え、アイドリング時に、それぞれの吸気管に配置されたスロットルバルブをバイパスして、吸気系の上流側から下流側へ空気を導くものが知られている(例えば、特許文献1参照)。 As a conventional idle air amount control device, one air chamber, an upstream intake system (silencer) and a rubber hose that communicates with the air chamber, and a passage that communicates from the rubber hose to the air chamber are opened and closed to be applied to a 4-cylinder engine. Open / close valve that controls the amount of air, four rubber hoses (bypass pipes) that communicate with the air chamber and the four intake pipes, etc., and when idling, bypass the throttle valve arranged in each intake pipe, One that guides air from the upstream side to the downstream side of the intake system is known (for example, see Patent Document 1).
この装置においては、一つの開閉バルブを開弁して、(スロットルバルブよりも上流側の)吸気系から共通のエアチャンバーに流入させ、このエアチャンバーに溜まった空気を、ゴムホースを介して(スロットルバルブよりも下流側に位置する)各々の吸気管に導くようにしているため、エアチャンバーからゴムホースを引き出す経路あるいはレイアウト等の影響により、それぞれの吸気管に均等に空気を分配するのが困難であり、又、エンジンの運転状態に応じて最適なアイドル制御を行うべく空気の流量特性を変えるのも困難である。 In this device, one open / close valve is opened to flow into the common air chamber from the intake system (upstream from the throttle valve), and the air accumulated in the air chamber is passed through the rubber hose (throttle Since it is led to each intake pipe (located downstream of the valve), it is difficult to evenly distribute the air to each intake pipe due to the influence of the route or layout that draws out the rubber hose from the air chamber. In addition, it is difficult to change the air flow characteristics in order to perform optimum idle control according to the operating state of the engine.
本発明は、上記従来の装置の事情に鑑みて成されたものであり、その目的とするところは、構造の簡素化、軽量化、低コスト化、小型化、空気の流れ抵抗の低減、空気流れの整流化等を図って、スムーズな空気流れを確保しつつ、各気筒に対応する複数の吸気管に対して空気を均等に分配して供給することができ、又、最適なアイドル制御を行うべく種々の流量特性を得ることができる、多気筒のエンジンに適したアイドル空気量制御装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of the circumstances of the above-described conventional apparatus, and its object is to simplify the structure, reduce the weight, reduce the cost, reduce the size, reduce the air flow resistance, By rectifying the flow, etc., while ensuring a smooth air flow, air can be evenly distributed and supplied to a plurality of intake pipes corresponding to each cylinder, and optimal idle control can be performed. An object of the present invention is to provide an idle air amount control device suitable for a multi-cylinder engine, which can obtain various flow characteristics as much as possible.
本発明のアイドル空気量制御装置は、空気を吸入する吸入通路,空気を吐出する複数の吐出通路,及び吸入通路と複数の吐出通路を連通する連通路を画定するハウジングと、連通路を開閉するべくハウジングに往復動可能に設けられた弁体と、弁体を駆動する駆動源を備え、エンジンの吸気系においてスロットルバルブをバイパスして流れる空気量を制御するアイドル空気量制御装置であって、上記弁体は、吸入通路に吸入される空気の流れに対向する方向に往復動自在に設けられた円柱状の弁部を有し、上記連通路は、弁部を摺動自在に嵌合させると共に弁部の外周面により開閉されるべく複数の吐出通路に連通するように形成された複数の連通口を有し、複数の連通口は、連通路の内周面に放射状に開けられ、複数の連通口の軸線と複数の吐出通路の軸線とは、異なる方向に伸長するように形成され、複数の吐出通路の軸線は、互いに平行に伸長するように形成されている、構成となっている。
この構成によれば、多気筒エンジンの各気筒に連通する吸気管及びスロットルバルブ並びに各吸気管を接続する一つのサージタンク(あるいはエアクリーナ、外気導入ダクト)等により形成される吸気系において、この装置の吸入通路,連通路,及び吐出通路は、スロットルバルブをバイパスするように、各スロットルバルブよりも上流側の共通のサージタンクから空気を導入して各スロットルバルブよりも下流側の各吸気管に導くように接続されている。
そして、アイドリング時には、弁体が開弁して、吸入通路に導かれた空気は、連通路内を摺動する弁体の弁部(円柱状の端面)に軸線方向から衝突して略垂直に曲げられると共に各連通口から対応する吐出通路に流れ込み、その後各吸気管に導かれる。このように、吸入通路に導かれた空気は、弁部(端面)により放射状に均等に分配され、各連通口及び吐出通路を経て各々の吸気管に均等に供給される。このように、簡単な構造にて、各気筒に対応する複数の吸気管に対して空気を均等に分配して供給することができる。
An idle air amount control device according to the present invention opens and closes a communication path, a housing that defines a suction path for sucking air, a plurality of discharge paths for discharging air, a communication path that connects the suction path and the plurality of discharge paths. An idle air amount control device that includes a valve body that is reciprocally movable in a housing and a drive source that drives the valve body, and controls the amount of air that flows by bypassing the throttle valve in the intake system of the engine, The valve body includes a columnar valve portion that is reciprocally movable in a direction opposite to a flow of air sucked into the suction passage, and the communication passage slidably fits the valve portion. It has a plurality of communication ports formed so as to communicate with the discharge passage of the number of double that rather base is opened and closed by the outer peripheral surface of the valve portion with a plurality of communication ports are opened radially on the inner peripheral surface of the communicating path , Multiple communication port axes and multiple The axis of the discharge passage is formed to extend in different directions, the axis of the plurality of the discharge passage is formed so as to extend parallel to each other, and has a configuration.
According to this configuration, in an intake system formed by an intake pipe and a throttle valve communicating with each cylinder of a multi-cylinder engine and one surge tank (or an air cleaner, an outside air introduction duct) connecting the intake pipes, etc. The intake passage, the communication passage, and the discharge passage of the engine are introduced into the intake pipes downstream of the throttle valves by introducing air from a common surge tank upstream of the throttle valves so as to bypass the throttle valves. Connected to guide.
During idling, the valve body opens and the air guided to the suction passage collides with the valve portion (columnar end surface) of the valve body sliding in the communication passage from the axial direction so as to be substantially vertical. It is bent and flows into the corresponding discharge passage from each communication port, and is then led to each intake pipe. In this way, the air guided to the intake passage is evenly distributed radially by the valve portion (end face), and is evenly supplied to each intake pipe via each communication port and discharge passage. Thus, air can be evenly distributed and supplied to a plurality of intake pipes corresponding to each cylinder with a simple structure.
上記構成において、複数の吐出通路は、弁部の往復動方向に略垂直な面内に軸線をもつように形成されている、構成を採用することができる。
この構成によれば、吐出通路が弁部の往復動方向に略垂直な方向に伸長するように形成されているため、弁部(の端面)に衝突して略垂直に曲げられた空気の流れを乱すことなく、空気をスムーズに吐出通路に導くことができ、流れ損失を低減することができる。
In the above-described configuration, a configuration in which the plurality of discharge passages are formed so as to have an axis in a plane substantially perpendicular to the reciprocating direction of the valve portion can be adopted.
According to this configuration, since the discharge passage is formed so as to extend in a direction substantially perpendicular to the reciprocating direction of the valve portion, the flow of air that is bent substantially vertically by colliding with the end portion of the valve portion. Without disturbing the air, the air can be smoothly guided to the discharge passage, and the flow loss can be reduced.
上記構成において、連通路及び吸入通路は、所定の軸線上に同軸に形成され、弁体は、連通路において軸線の方向に往復動自在に配置され、複数の吐出通路は、連通路を両側から挟むように対称的に配置されている、構成を採用することができる。
この構成によれば、連通路及び吸入通路の軸線方向に弁体が往復動すると共に、連通路(及び弁体)を挟んで複数の吐出通路が対称的に配置されているため、構造の集約化を達成でき、ハウジングの小型化、さらには装置全体の小型化を達成することができる。
In the above configuration, the communication passage and the suction passage are coaxially formed on a predetermined axis, the valve body is arranged to reciprocate in the direction of the axis in the communication passage, and the plurality of discharge passages are connected to the communication passage from both sides. It is possible to adopt a configuration in which they are arranged symmetrically so as to sandwich them.
According to this configuration, the valve body reciprocates in the axial direction of the communication passage and the suction passage, and the plurality of discharge passages are arranged symmetrically across the communication passage (and the valve body). Downsizing of the housing and further downsizing of the entire apparatus can be achieved.
上記構成において、ハウジングには、吸入通路に対して吸入側コネクタパイプ及び吐出通路に対して吐出側コネクタパイプがそれぞれ嵌合して設けられ、吐出通路は、吐出側コネクタパイプの上流側端部と連通口の間に、連通口から導かれた空気を吐出側コネクタパイプに導く導入空間を画定するように形成されている、構成を採用することができる。
この構成によれば、ハウジングに対して、吸入側コネクタパイプ及び吐出側コネクタパイプが設けられているため、ハウジングの成型が容易になり、又、吸入側コネクタパイプ及び吐出側コネクタパイプの向きを適宜変更することにより、配管レイアウトの自由度が高まり、種々のエンジンの吸気系に対してこの装置を容易に適用することができる。
また、連通口から吐出側コネクタパイプの上流側端部(吐出通路に嵌合された部分の先端部)の間に導入空間が設けられているため、連通口の向き(軸線方向)と吐出通路の向き(軸線方向)が若干ずれていても、この導入空間により空気をスムーズに導くことができる。
In the above configuration, the housing is provided with the suction-side connector pipe and the discharge-side connector pipe fitted to the suction-passage and the discharge-passage, respectively, and the discharge passage is connected to the upstream end of the discharge-side connector pipe. The structure formed so that the introduction space which guides the air guide | induced from the communication port to the discharge side connector pipe between the communication ports may be employ | adopted.
According to this configuration, since the suction-side connector pipe and the discharge-side connector pipe are provided with respect to the housing, molding of the housing is facilitated, and the directions of the suction-side connector pipe and the discharge-side connector pipe are appropriately set. By changing the degree of freedom, the degree of freedom of the piping layout is increased, and this device can be easily applied to various engine intake systems.
In addition, since an introduction space is provided between the communication port and the upstream end of the discharge connector pipe (the tip of the portion fitted in the discharge passage), the direction of the communication port (axial direction) and the discharge passage Even if the direction (axial direction) is slightly deviated, air can be smoothly guided by this introduction space.
上記構成において、吐出側コネクタパイプは、上流側端部からその下流側に向けて徐々に先細りする通路を画定するように形成されている、構成を採用することができる。
この構成によれば、吐出側コネクタパイプの通路が、先細りするテーパ通路に形成されているため、空気の流れを整流することができ、下流側に向けて空気をよりスムーズに導くことができる。
In the above-described configuration, the discharge-side connector pipe may be configured so as to define a passage that gradually tapers from the upstream end toward the downstream side.
According to this configuration, since the passage of the discharge-side connector pipe is formed in a tapered taper passage, the flow of air can be rectified, and air can be guided more smoothly toward the downstream side.
上記構成において、連通口は、円以外の異形の孔又は複数の孔により形成されている、構成を採用することができる。
この構成によれば、連通口が異形の孔又は複数の孔により形成されているため、弁体の開弁動作(リフト量)に応じて、吐出通路に流れ込む空気量を調整することができ、最適なアイドリング制御を行うための流量特性を得ることができる。
In the above-described configuration, the communication port may be formed by an irregularly shaped hole other than a circle or a plurality of holes.
According to this configuration, since the communication port is formed by an irregularly shaped hole or a plurality of holes, the amount of air flowing into the discharge passage can be adjusted according to the valve opening operation (lift amount) of the valve body, It is possible to obtain a flow rate characteristic for performing optimum idling control.
上記構成において、複数の孔は、異なる形状に形成されている、構成を採用することができる。
この構成によれば、連通口を形成する複数の孔をそれぞれ異なる形状にすることで、空気の流量特性をよりきめ細かに調整することができる。
In the above configuration, a configuration in which the plurality of holes are formed in different shapes can be adopted.
According to this configuration, the flow characteristics of the air can be more finely adjusted by making the plurality of holes forming the communication port different from each other.
上記構成において、複数の吐出通路は、2つ以上が一組になって、エンジンの一つの吸気通路に連通されている、構成を採用することができる。
この構成によれば、例えば、N個の吐出通路をもつN気筒エンジン用のアイドル空気量制御装置を、N/2気筒エンジンに流用することができる。また、一つの空気管に対して二つの吐出通路から空気を供給することができるため、種々のエンジンに対して最適でよりきめ細かな流量特性を得ることができ、それぞれのエンジンにおいて最適なアイドリング運転を得ることができる。
In the above-described configuration, it is possible to adopt a configuration in which two or more of the plurality of discharge passages are connected to one intake passage of the engine as a set.
According to this configuration, for example, an idle air amount control device for an N-cylinder engine having N discharge passages can be used for an N / 2-cylinder engine. In addition, since air can be supplied from two discharge passages to one air pipe, it is possible to obtain optimal and finer flow characteristics for various engines, and optimal idling operation for each engine. Can be obtained.
上記構成において、ハウジングには、複数の吐出通路のうち2つの吐出通路に嵌合される2つの嵌合部及び2つの嵌合部を統合する一つの接続部を有する一体型の吐出側コネクタパイプが設けられている、構成を採用することができる。
この構成によれば、二つの吐出通路を一つの吸気管に接続する場合に、一体型の吐出側コネクタパイプを用いることで、構造の簡素化、低コスト化等を達成できると共に、配管等の取り付け作業等が容易になる。
In the above configuration, the housing has an integral discharge-side connector pipe having two fitting portions fitted into two discharge passages among the plurality of discharge passages and one connection portion integrating the two fitting portions. It is possible to adopt a configuration in which is provided.
According to this configuration, when connecting two discharge passages to one intake pipe, by using an integrated discharge-side connector pipe, it is possible to achieve simplification of the structure, cost reduction, etc. Installation work becomes easy.
上記構成において、弁体は、雌ネジ及び雄ネジの一方を画定するネジ部を有し、駆動源は、ネジ部に螺合する雌ネジ及び雄ネジの他方を画定するロータを含むステッピングモータである、構成を採用することができる。
この構成によれば、駆動源が、ネジ機構により弁体を往復動させて開閉させるステッピングモータであるため、駆動源の小型化及び装置の小型化を達成できると共に、開閉動作をきめ細かに制御することができ、最適な空気量制御を行うことができる。
In the above configuration, the valve body has a screw portion that defines one of a female screw and a male screw, and the drive source is a stepping motor including a rotor that defines the other of the female screw and the male screw that are screwed into the screw portion. Certain configurations can be employed.
According to this configuration, since the drive source is a stepping motor that reciprocates the valve body by a screw mechanism to open and close, the drive source can be downsized and the apparatus can be downsized, and the open / close operation can be finely controlled. And optimal air amount control can be performed.
上記構成をなすアイドル空気量制御装置によれば、構造の簡素化、軽量化、低コスト化、小型化、空気の流れ抵抗の低減、空気流れの整流化等を達成して、スムーズな空気流れを確保しつつ、各気筒に対応する複数の吸気管に対して空気を均等に分配して供給することができ、又、最適なアイドル制御を行うべく種々の流量特性を得ることができるアイドル空気量制御装置を得ることができる。 According to the idle air amount control device having the above-described configuration, a smooth air flow can be achieved by simplifying the structure, reducing the weight, reducing the cost, reducing the size, reducing the air flow resistance, and rectifying the air flow. Air that can be evenly distributed and supplied to a plurality of intake pipes corresponding to each cylinder, and various flow characteristics can be obtained for optimum idle control. A quantity control device can be obtained.
図1ないし図9は、本発明に係るアイドル空気量制御装置の一実施形態を示すものであり、図1はこの装置を4気筒エンジンの吸気系に適用したシステム図、図2は装置の外観斜視図、図3は装置の平面図及び側面図、図4及び図5は装置の正面図、図6は装置の縦断面図、図7は装置の横断面図、図8は装置の一部をなす抜け止めプレートを示す正面図及び横断面図、図9は弁体の縦断面図及び端面図である。 1 to 9 show an embodiment of an idle air amount control device according to the present invention. FIG. 1 is a system diagram in which this device is applied to an intake system of a four-cylinder engine, and FIG. 2 is an external view of the device. 3 is a plan view and a side view of the apparatus, FIGS. 4 and 5 are front views of the apparatus, FIG. 6 is a longitudinal sectional view of the apparatus, FIG. 7 is a transverse sectional view of the apparatus, and FIG. 8 is a part of the apparatus. FIG. 9 is a longitudinal sectional view and an end view of the valve body.
このエンジンEの吸気系は、図1に示すように、それぞれの気筒に連通する4つの吸気管1、4つの吸気管1の上流端を接続する一つのサージタンク(又はエアクリーナ)2、サージタンク2の上流側に接続された外気導入ダクト3、それぞれの吸気管1内に開閉自在に配置されたスロットルバルブ4、4つのスロットルバルブ4を同軸にて開閉自在に支持するスロットルシャフト5、スロットルシャフト5を駆動するアクチュエータ6、アイドル空気量制御装置Mの吸入側コネクタパイプ(吸入通路)40とサージタンク2を接続する一つの配管7、アイドル空気量制御装置Mの4つの吐出側コネクタパイプ(吐出通路)50とスロットルバルブ4よりも下流側の各々の吸気管1に接続する4つの配管8等を備えている。
As shown in FIG. 1, the intake system of the engine E includes four
アイドル空気量制御装置Mは、図2ないし図7に示すように、空気を吸入する吸入通路11,空気を吐出する4つの吐出通路12,及び吸入通路11と4つの吐出通路12を連通する連通路13等を画定するハウジング10、連通路13を開閉するべくハウジング10に往復動可能に設けられた弁体20、弁体20を駆動する駆動源としてのステッピングモータ30、吸入通路11に嵌合された吸入側コネクタパイプ40、吐出通路12に嵌合された4つの吐出側コネクタパイプ50、吐出側コネクタパイプ50を離脱しないようにハウジング10に固定する2つの抜け止めプレート60等を備えている。
As shown in FIGS. 2 to 7, the idle air amount control device M includes a
ハウジング10は、アルミニウム材料又は樹脂材料により成型され、図2ないし図7に示すように、軸線L方向に伸長する吸入通路11、軸線Lと垂直な面S内において軸線S1方向に伸長する4つの吐出通路12、吸入通路11と同軸に(軸線L方向に伸長して)形成された連通路13、連通路13と同軸に(軸線L方向に隣接して)かつ拡径して形成された凹部14、抜け止めプレート60を締結する2つのネジ穴15、後述するステッピングモータ30のカバー35を締結する2つのネジ孔16aをもつフランジ16、貫通孔17aをもつ取付フランジ17、補強リブ18等を備えている。
The
吸入通路11は、図6及び図7に示すように、吸入側コネクタパイプ40を嵌合させる嵌合通路11a及び嵌合通路11aよりも縮径して形成された縮径通路11bにより形成されている。
4つの吐出通路12は、図6及び図7に示すように、弁部21の往復動方向(軸線L方向)に垂直な面S内に軸線S1をもつように形成され、吐出側コネクタパイプ50を嵌合させる嵌合通路12a及び導入空間としての導入通路12bを画定している。
したがって、弁体20の端面(弁部21の端面21b´及びネジ部22の鍔部22b)に衝突して略垂直に曲げられた空気の流れを乱すことなく、その空気をスムーズに吐出通路12に導くことができ、流れ損失を低減することができる。
As shown in FIGS. 6 and 7, the
As shown in FIGS. 6 and 7, the four
Therefore, the air is smoothly discharged without disturbing the flow of the air bent substantially vertically by colliding with the end surface of the valve body 20 (the
また、4つの吐出通路12は、図6及び図7に示すように、連通路13を両側から挟むように対称的に、すなわち、吐出側コネクタパイプ40が直線Xに対して線対称となるように配置されている。
これにより、ハウジング10に取り付ける部品(吐出側コネクタパイプ40)を中心寄りに集約して配置でき、ハウジング10の幅を狭くすることで装置の小型化を達成することができる。
As shown in FIGS. 6 and 7, the four
Thereby, the components (discharge-side connector pipe 40) attached to the
連通路13は、図6及び図7に示すように、吸入通路12の縮径通路12bに続けて同軸にかつ拡径して円筒状に形成され、又、その内周面において軸線S2方向に放射状に開けられてそれぞれの吐出通路12(導入通路12b)に連通するように形成された円形又は楕円形の4つの連通口13aを有する。そして、連通路13は、その内周面に形成された連通口13aを開閉するように、後述する円筒状の弁部21を軸線L方向に摺動自在に嵌合させてガイドするようになっている。
As shown in FIGS. 6 and 7, the
すなわち、吸入通路11に吸入された空気は、連通路13から連通口13aを通って、4つの吐出通路12に導かれるようになっており、弁体20により連通口13aが開閉あるいは開き量が調整されることにより、吸入通路11から吐出通路12へ流れる空気量が制御されるようになっている。
That is, the air sucked into the
凹部14は、ステッピングモータ30を収容すると共に、ステッピングモータ30を軸線L方向の所定位置に位置決めするように形成されている。
ネジ穴15は、抜け止めプレート60をハウジング10に固定するべく、ネジBを締結するためのものである。
フランジ16は、後述するステッピングモータ30のカバー35を当接させ、ネジ孔16aにネジBを締結することにより、ステッピングモータ30をハウジング10に固定するように形成されている。
取付フランジ17は、吸気管1等の取付部(不図示)に対して、この装置Mを固定する際に用いられるものである。
補強リブ18は、ハウジング10を肉抜きして軽量化を図ると共に、ハウジング10の機械的強度、特に、軸線Lに交差する方向への曲げ強度を高めるように形成されている。これにより、連通路13の変形を防止でき、弁体20が円滑に往復動できるようになっている。
The
The
The
The mounting
The reinforcing
弁体20は、図6及び図9に示すように、円筒状に形成された弁部21、弁部21の内側に配置されると共に軸線L方向に隙間をもって連結されたネジ部22、弁部21とネジ部22の間に介在してシール機能及び緩衝機能をもつOリング23等を備えている。
As shown in FIGS. 6 and 9, the
弁部21は、円筒状の外周面21a´を画定する円筒壁21a、下方外縁領域に環状の端面21b´及び中央領域に略長尺な開口21b´´を画定する底壁21b等を備えている。そして、弁部21の外周面21a´が連通路13の内周面を摺動して、連通口13aを開閉するようになっている。また、底壁21bの端面21b´は、吸入通路11の縮径通路11bを画定する段差部11b´に着座するようになっている。
The
ネジ部22は、弁部21の内側を軸線L方向に伸長するように形成され、軸線L方向に伸長する雌ネジ22a、弁部21の開口21b´´に通されて略90度回転されることにより弁部21に連結される鍔部22b、開口21b´´に隙間をもって通される首部22c、首部22cから径方向に拡径した拡径部22d等を備えている。
また、ネジ部22は、雌ネジ22aを画定する柱状部の外周において二面幅部を有し、後述するステッピングモータ30のガイド部34により回転が規制されつつ軸線L方向に移動自在に案内されるようになっている。
The
The
Oリング23は、弁部21の底壁21bとネジ部22の拡径部22dとの間に介在するように嵌め込まれて、ネジ部22の鍔部22bを弁部21の底壁21bに押付けるように組み付けられている。すなわち、ネジ部22が、軸線L方向において図9(a)中の下向きに衝撃力(あるいは押圧力)等を受けたとき、Oリング23がその衝撃力(あるいは押圧力)を吸収するように弾性変形して、その鍔部22bが弁部21の底壁21bから若干離れるようになっている。これにより、弁部21に不要な衝撃力等が伝わるのを防止でき、弁部21は連通口13aを確実に開閉することができる。
The O-
すなわち、弁体20は、外観上円柱形状をなし、その外周面が連通口13aを開放したとき、その端面(底壁21b及び鍔部22b)が吸入通路11から吸入されて軸線L方向に流れ込んだ空気に対向し、その空気を軸線L方向に垂直な方向(軸線S2方向)に向かう4つの連通口13aに均等に分配するようになっている。
That is, the
ステッピングモータ30は、図6に示すように、ケース31、ケース31内において軸線L回りに回動自在に支持されたロータ(不図示)、ロータの周りにおいて軸線L方向に積層された二つのステータ(不図示)、弁体20のネジ部22を軸線L方向にガイドするガイド部34、ハウジング10に接合されると共に電気的な接続コネクタ35aを画定するカバー35、ガイド部34と弁部21との間に圧縮した状態で嵌め込まれたコイルスプリング36等を備えている。
As shown in FIG. 6, the stepping
ロータは、その外周面において多極に着磁された円筒状の着磁部、雄ネジ32aが形成されたロータスクリュー部32を一体的に備えている。ロータスクリュー部32は、その雄ネジ32aが弁体20(ネジ部22)の雌ネジ22aに螺合されている。そして、ロータ(着磁部及びロータスクリュー部32)が回転すると、弁体20を軸線L方向に移動させるようになっている。
The rotor is integrally provided with a cylindrical magnetized portion magnetized in multiple poles on the outer peripheral surface thereof and a
二つのステータは、それぞれ励磁用のコイル、コイルを巻回するボビン、ボビンを挟持して接合される一対の部品からなるヨークにより形成されている。
ガイド部34は、外観が略円錐台状をなすと共に、その内部に弁体20のネジ部22を摺動自在に受け入れるように形成されて、ネジ部22を、軸線L回りの回転を規制しつつ軸線L方向に往復動自在に案内するようになっている。
カバー35は、ケース31の略半分を覆うと共にコイルへの通電を行う接続コネクタ35aを画定し、ハウジング10のフランジ16に対してネジBにより締結されるようになっている。
Each of the two stators is formed by an exciting coil, a bobbin around which the coil is wound, and a yoke including a pair of components that are joined by sandwiching the bobbin.
The
The cover 35 covers a substantially half of the
コイルスプリング36は、ガイド部34の付根領域と弁部21(円筒壁21aの内側の底壁21b)に当接して所定の付勢力を及ぼすように、圧縮した状態で組み付けられている。そして、コイルスプリング36は、弁部21とネジ部22のガタツキを防止すると共に、ネジ部22の雌ネジ22aとロータスクリュー部32の雄ネジ32aの間のバックラッシを除去するように付勢力を及ぼしている。
The
このように、駆動源としてネジ機構により弁体20を往復動させて開閉させるステッピングモータ30を採用することにより、駆動源の小型化及び装置Mの小型化を達成できると共に、弁体20の開閉動作をきめ細かに制御することができ、最適な空気量制御を行うことができる。
また、ステッピングモータ30及び弁体20は、連通路13及び吸入通路11と同軸の軸線L上に配置されるため、構造の集約化を達成でき、ハウジング10の小型化、さらには装置M全体の小型化を達成することができる。
Thus, by adopting the stepping
Further, since the stepping
吸入側コネクタパイプ40は、図6に示すように、軸線L方向に伸長する円筒状をなし、ハウジング10の吸入通路11(嵌合通路11a)に嵌合(圧入)されている。尚、吸入側コネクタパイプ40として、ここでは直管を示したが、開放端側が略90度に屈曲されたエルボ管、あるいはその他の種々の角度に屈曲又は湾曲された管を採用することができる。
As shown in FIG. 6, the suction-
4つの吐出側コネクタパイプ50は、図6ないし図8に示すように、ハウジング10の吐出通路12(嵌合通路12a)に嵌合される嵌合部51、嵌合部51よりも下流側に縮径して形成された接続部52を備えている。
嵌合部51には、Oリングを嵌め込む環状のシール溝51aと後述する抜け止めプレート60を係合(嵌入)させる環状の抜け止め溝51bが形成されている。
また、吐出側コネクタパイプ50は、その上流側端部(嵌合部51の端部)から下流側に向けて(すなわち、接続部52との境界領域まで)徐々に先細りする(円錐状の)通路を画定するように形成されている。
そして、吐出側コネクタパイプ50は、シール溝51aにOリングを嵌めた状態で、ハウジング10の吐出通路12(嵌合通路12a)に嵌合されている。
As shown in FIGS. 6 to 8, the four discharge-
The
Further, the discharge-
The discharge-
このように、吐出側コネクタパイプ50がハウジング10の吐出通路12に嵌合された状態で、嵌合部51の端部(上流側端部)と連通口13aの間には、導入空間としての導入通路12bが画定されるようになっているため、連通口13aの向き(軸線S2方向)と吐出通路12の向き(軸線S1方向)が一致しなくても(若干ずれていても)、導入通路12bにより空気をスムーズに導くことができる。
また、吐出側コネクタパイプ50の通路が先細りするテーパ通路に形成されているため、空気の流れを整流することができ、下流側に向けて空気をよりスムーズに導くことができる。
さらに、ハウジング10に対して、吸入側コネクタパイプ40及び吐出側コネクタパイプ50を別部材として組み付けることにより、ハウジング10の成型が容易になり、又、吸入側コネクタパイプ40及び吐出側コネクタパイプ50の向きを適宜変更することにより、配管レイアウトの自由度が高まり、種々のエンジンEの吸気系に対してこの装置Mを容易に適用することができる。
As described above, in a state where the discharge-
Further, since the passage of the discharge-
Further, by assembling the suction
抜け止めプレート60は、図6ないし図8に示すように、平板状に形成されて、平行に配列された2つの吐出側コネクタパイプ50が吐出通路12(嵌合通路12a)に嵌合された状態で、2つの抜け止め溝51bに嵌入し得るべく切り欠きの縁により画定される2つの係合部61、2つの係合部61の中央領域においてネジBを通す貫通孔62等を備えている。
そして、抜け止めプレート60は、2つの吐出通路12(嵌合通路12a)にそれぞれ吐出側コネクタパイプ50が嵌合された状態で、その係合部61が抜け止め溝51bに嵌入された後、ネジBが貫通孔62を通してネジ穴15に捩じ込まれることにより、ハウジング10に締結されるようになっている。
これにより、吐出側コネクタパイプ50は単に吐出通路12に嵌合されるだけで、ハウジング10からの抜け落ちが防止される。したがって、組み付け作業が容易なると共に、機能上の信頼性も確保することができる。
As shown in FIGS. 6 to 8, the retaining
Then, the retaining
As a result, the discharge-
次に、この装置Mの動作について説明すると、エンジンEがアイドリング状態にあるとき、ステッピングモータ30が駆動されて、弁体20(弁部21)が連通口13aを開弁し、スロットルバルブ4よりも上流側のサージタンク2から配管7を経由して吸入通路11に導かれた空気は、連通路13内を摺動する弁体20の端面(弁部21の端面21b´及びネジ部22の鍔部22b)に軸線L方向から衝突して略垂直な方向(面S)に曲げられると共に放射状に均等に分配されて、4つの連通孔13aから対応するそれぞれの吐出通路12に流れ込む。
Next, the operation of the device M will be described. When the engine E is in an idling state, the stepping
この際、連通口13aと吐出側コネクタパイプ50の間には導入空間(導入通路12b)が設けられているため、連通口13aの向き(軸線S2)と吐出通路12(軸線S1)の向きが一致していなくても、空気がスムーズに下流側に導かれる。
そして、4つの吐出通路12に流れ込んだ空気は、配管8を経由して、スロットルバルブ4よりも下流側に位置する4つの吸気管1内に供給されることになる。
このように、簡単な構造にて、各気筒に対応する4つの吸気管1に対して空気を均等に分配して供給することができる。これにより、各気筒においては、ばらつきの無い安定した燃焼が得られて、エンジンEは安定してアイドリングすることができる。
At this time, since the introduction space (
The air flowing into the four
Thus, air can be evenly distributed and supplied to the four
図10は、本発明に係るアイドル空気量制御装置Mを2気筒エンジンE´に適用した実施形態を示すシステム図である。尚、前述実施形態と同一の構成については、同一の符号を付してその説明を省略する。
このエンジンE´の吸気系は、図10に示すように、それぞれの気筒に連通する2つの吸気管1、2つの吸気管1の上流端を接続する一つのサージタンク(又はエアクリーナ)2´、サージタンク2´の上流側に接続された外気導入ダクト3、それぞれの吸気管1内に開閉自在に配置されたスロットルバルブ4、4つのスロットルバルブ4を同軸にて開閉自在に支持するスロットルシャフト5´、スロットルシャフト5´を駆動するアクチュエータ6、アイドル空気量制御装置Mの吸入側コネクタパイプ(吸入通路)40とサージタンク2´を接続する一つの配管7、アイドル空気量制御装置Mの4つの吐出側コネクタパイプ(吐出通路)50のうち2つずつをスロットルバルブ4よりも下流側の一つの吸気管1に接続する2つの配管8´等を備えている。尚、配管8´は2つの吐出側コネクタ50(接続部52)に接続するべく二股に分岐するように形成されている。
FIG. 10 is a system diagram showing an embodiment in which the idle air amount control device M according to the present invention is applied to a two-cylinder engine E ′. In addition, about the structure same as the above-mentioned embodiment, the same code | symbol is attached | subjected and the description is abbreviate | omitted.
As shown in FIG. 10, the intake system of the engine E ′ includes two intake pipes communicating with the
これによれば、4つの吐出通路12は、2つの吐出通路12が一組になって、エンジンE´の一つの吸気管1に連通されるため、4つの吐出通路12をもつ4気筒エンジンE用のアイドル空気量制御装置Mを、2気筒エンジンE´に流用することができる。したがって、量産効果により、装置Mのコストを低減することができる。
また、一つの空気管1に対して二つの吐出通路12から空気を供給することができるため、エンジンE´に対して最適でよりきめ細かな流量特性を得ることができ、エンジンE´において最適なアイドリング運転を得ることができる。
According to this, since the four
In addition, since air can be supplied to the
ここで、4つの吐出側コネクタパイプ50の代わりに、図11に示すように、2つの吐出通路12に嵌合される2つの嵌合部51´及び2つの嵌合部51´を統合する一つの接続部52´を有する一体型の吐出側コネクタパイプ50´を採用してもよい。尚、嵌合部51´には、前述の実施形態と同様に、シール溝51a´及び抜け止め溝51b´が形成されている。
これによれば、二つの吐出通路12を一つの吸気管1に接続する場合に、一体型の吐出側コネクタパイプ50´(接続部52´)と吸気管1を図1に示すような一つの配管8で接続することができ、構造の簡素化、低コスト化等を達成できると共に、配管8の取り付け作業等が容易になる。
Here, instead of the four discharge-
According to this, when two
図12(a),(b),(c),(d)は、本発明に係るアイドル空気量制御装置M´の他の実施形態を示すものであり、前述の連通口13を変更した以外は、前述の実施形態と同一であるため、前述の実施形態と同一の構成については同一の符号を付してその説明を省略する。
すなわち、この装置M´において、ハウジング10´には、図12(a)に示すように、複数の円孔からなる連通口13a´、又は、図12(b),(c),(d)に示すように、矩形、台形、L字型、鍵穴型等の円以外の異形の孔からなる連通口13a´が形成されている。さらに、連通口13a´を画定する複数の円孔は、図12(a)に示すように、異なる形状に形成されている。
尚、図示される2つの連通口13a´は、ハウジング10´の一方側に位置する2つの吐出通路12にそれぞれ連通する(一つの吸気管1に接続される)ものを示したものであり、ハウジング10の他方側に位置する(他の一つの吸気管1に接続される)2つの吐出通路12にそれぞれ連通する2つの連通口13a´も同一に形成されている。
12 (a), (b), (c), and (d) show another embodiment of the idle air amount control device M ′ according to the present invention, except that the
That is, in this apparatus M ′, as shown in FIG. 12 (a), the
The two
これによれば、連通口13a´が異形の孔又は複数の孔により形成されているため、弁体20の開弁動作(リフト量)に応じて、吐出通路12に流れ込む空気量を調整することができ、最適なアイドリング制御を行うための流量特性を得ることができる。
特に、連通口13a´を異なる形状をなす複数の孔により形成することで、空気の流量特性をよりきめ細かに調整することができる。
According to this, since the
In particular, by forming the
上記実施形態においては、ハウジング10,10´に対して、別部材の吸入側コネクタパイプ40及び吐出側コネクタパイプ50,50´を連結する構成を示したが、これに限定されるものではなく、これらのコネクタパイプに相当するものをハウジングに一体成型してもよい。
In the above SL embodiment, the housing 10 ', although the configuration for connecting the suction
上記実施形態においては、4気筒エンジンEに対応するべく(あるいは、2気筒エンジンE´に流用できるように)4つの吐出通路12をもつアイドル空気量制御装置M,M´を示したが、これに限定されるものではなく、その他のN気筒エンジンに対応する(あるいは、N/2気筒エンジンに流用できるように)N個の吐出通路をもつアイドル空気量制御装置を採用してもよい。
上記実施形態においては、1つの吸気管1に対して一つ又は2つの吐出通路12を接続した場合を示したが、一つの吸気管1に対してそれぞれ3つ以上の吐出通路を接続してもよい。
In the above-described embodiment, the idle air amount control devices M and M ′ having four
In the above embodiment, one or two
上記実施形態においては、弁体20のネジ部22に雌ネジ22aを設け、ステッピングモータ30のロータ(ロータスクリュー部32)に雄ネジ32aを設けた場合を示したが、これに限定されるものではなく、弁体のネジ部に雄ネジを設け、ステッピングモータのロータに雌ネジを設けてもよい。
上記実施形態においては、弁体20の駆動源としてステッピングモータ30を採用した場合を示したが、これに限定されるものではなく、弁体を軸線L方向に往復動できるものであれば、その他のアクチュエータを採用してもよい。
In the above-described embodiment, the case where the
In the above-described embodiment, the case where the stepping
以上述べたように、本発明のアイドル空気量制御装置は、構造の簡素化、軽量化、低コスト化、小型化、空気の流れ抵抗の低減、空気流れの整流化等を達成して、各気筒に対応する複数の吸気管に対して空気を均等に分配して供給することができるため、二輪車あるいは自動車等に搭載される多気筒エンジンに適用できるのは勿論のこと、その他の車両に搭載されるエンジンあるいは汎用エンジン等においても有用である。 As described above, the idle air amount control device of the present invention achieves simplification of structure, weight reduction, cost reduction, size reduction, reduction of air flow resistance, air flow rectification, etc. Since air can be evenly distributed and supplied to a plurality of intake pipes corresponding to cylinders, it can be applied to a multi-cylinder engine mounted on a two-wheeled vehicle or an automobile, as well as other vehicles. It is also useful in an engine or general-purpose engine.
E,E´ エンジン
1 吸気管(吸気系)
2,2´ サージタンク
4 スロットルバルブ
10,10´ ハウジング
11 吸入通路
11a 嵌合通路
11b 縮径通路
12 吐出通路
12a 嵌合通路
12b 導入通路(導入空間)
13 連通路
13a,13a´ 連通口
14 凹部
15 ネジ穴
16 フランジ
17 取付フランジ
18 補強リブ
20 弁体
21 弁部
21a 円筒壁
21a´ 外周面
21b 底壁
21b´ 端面
21b´´ 開口
22 ネジ部
22a 雌ネジ
22b 鍔部
22c 首部
22d 拡径部
30 ステッピングモータ(駆動源)
31 ケース
32 ロータスクリュー部
32a 雄ネジ
34 ガイド部
35 カバー
35a 接続コネクタ
36 コイルスプリング
40 吸入側コネクタパイプ
50,50´ 吐出側コネクタパイプ
51,51´ 嵌合部
51a,51a´ シール溝
51b,51b´ 抜け止め溝
52,52´ 接続部
60 抜け止めプレート
61 係合部
62 貫通孔
E, E '
2, 2 'surge tank 4
13
31
Claims (10)
前記弁体は、前記吸入通路に吸入される空気の流れに対向する方向に往復動自在に設けられた円柱状の弁部を有し、
前記連通路は、前記弁部を摺動自在に嵌合させると共に前記弁部の外周面により開閉されるべく、前記複数の吐出通路に連通するように形成された複数の連通口を有し、
前記複数の連通口は、前記連通路の内周面に放射状に開けられ、
前記複数の連通口の軸線と前記複数の吐出通路の軸線とは、異なる方向に伸長するように形成され、
前記複数の吐出通路の軸線は、互いに平行に伸長するように形成されている、
ことを特徴とするアイドル空気量制御装置。 A housing that defines a suction passage for sucking air, a plurality of discharge passages for discharging air, a communication passage that connects the suction passage and the plurality of discharge passages, and reciprocating to the housing to open and close the communication passage An idle air amount control device that controls the amount of air that flows by bypassing the throttle valve in the intake system of the engine.
The valve body has a cylindrical valve portion that is reciprocally movable in a direction opposite to a flow of air sucked into the suction passage,
The communication passage, said valve portion to be opened and closed by the outer peripheral surface of the valve portion causes slidably fitted, have a pre-Symbol plurality of communication ports formed so as to communicate with a plurality of discharge passages ,
The plurality of communication ports are radially opened on the inner peripheral surface of the communication path,
The axes of the plurality of communication ports and the axes of the plurality of discharge passages are formed to extend in different directions,
The axes of the plurality of discharge passages are formed to extend in parallel to each other.
An idle air amount control device characterized by that.
ことを特徴とする請求項1記載のアイドル空気量制御装置。 The plurality of discharge passages are formed so as to have axes in a plane substantially perpendicular to the reciprocating direction of the valve portion.
The idle air amount control device according to claim 1.
前記弁体は、前記連通路において、前記軸線の方向に往復動自在に配置され、
前記複数の吐出通路は、前記連通路を両側から挟むように対称的に配置されている、
ことを特徴とする請求項1又は2に記載のアイドル空気量制御装置。 The communication passage and the suction passage are formed coaxially on a predetermined axis,
The valve body is disposed in the communication path so as to be capable of reciprocating in the direction of the axis,
The plurality of discharge passages are arranged symmetrically so as to sandwich the communication passage from both sides.
The idle air amount control device according to claim 1 or 2, characterized in that
前記吐出通路は、前記吐出側コネクタパイプの上流側端部と前記連通口の間に、前記連通口から導かれた空気を前記吐出側コネクタパイプに導く導入空間を画定するように形成されている、
ことを特徴とする請求項1ないし3いずれかに記載のアイドル空気量制御装置。 The housing is provided with a suction-side connector pipe fitted to the suction passage and a discharge-side connector pipe fitted to the discharge passage,
The discharge passage is formed between an upstream end portion of the discharge-side connector pipe and the communication port so as to define an introduction space that guides air guided from the communication port to the discharge-side connector pipe. ,
The idle air amount control device according to any one of claims 1 to 3.
ことを特徴とする請求項4記載のアイドル空気量制御装置。 The discharge side connector pipe is formed so as to demarcate a passage that gradually tapers from the upstream end portion toward the downstream side thereof.
The idle air amount control device according to claim 4, wherein:
ことを特徴とする請求項1ないし5いずれかに記載のアイドル空気量制御装置。 The communication port is formed by a non-circular hole or a plurality of holes,
The idle air amount control device according to any one of claims 1 to 5, wherein
ことを特徴とする請求項6記載のアイドル空気量制御装置。 The plurality of holes are formed in different shapes,
The idle air amount control device according to claim 6.
ことを特徴とする請求項1ないし7いずれかに記載のアイドル空気量制御装置。 Two or more of the plurality of discharge passages are connected to one intake passage of the engine as a set.
The idle air amount control device according to any one of claims 1 to 7,
ことを特徴とする請求項8記載のアイドル空気量制御装置。 The housing includes an integrated discharge-side connector pipe having two fitting portions fitted into two discharge passages among the plurality of discharge passages and one connection portion integrating the two fitting portions. Provided,
The idle air amount control device according to claim 8.
前記駆動源は、前記ネジ部に螺合する雌ネジ及び雄ネジの他方を画定するロータを含むステッピングモータである、
ことを特徴とする請求項1ないし9いずれかに記載のアイドル空気量制御装置。 The valve body has a screw portion that defines one of a female screw and a male screw,
The drive source is a stepping motor including a rotor that defines the other of a female screw and a male screw that are screwed into the screw portion.
The idle air amount control device according to any one of claims 1 to 9,
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