JPH0255871A - 内燃機関のアイドリング回転数制御バルブ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は内燃機関の吸気通路に設けられたバイパス通
路の流量を制御する内燃機関のアイドリング回転数制御
バルブに関するものである。

〔従来の技術〕

従来、この種のアイドリング回転数制御バルブとしては
例えば特公昭６１−５７９３５号公報に示すものがあっ
た。第７図はこのようなアイドリング回転数制御バルブ
を示す図で、図中、ｌはステップモータ、２はこのステ
ップモータｌを保持するモータハウジング、３はモータ
ハウジング端板、４は弁ハウジングで、これらハウジン
グ２．４および端板３はボルト５によって互いに固締さ
れている。弁ハウジング４にはフランジ５が一体成形さ
れ、また弁ハウジング４内には弁室６が形成されて、こ
の弁室６にはその垂直側壁面上に吸入空気流出口６ａが
、また水平下壁面上に吸入空気流出口６ｂがそれぞれバ
イパス通路に連通ずるよう形成されている。７はバイパ
ス通路を形成するバイパス管である。また、流出口６ａ
には弁座８が嵌着されている。

一方、ステップモータ１は弁軸９と共軸的に配置された
ロータ１０と、ロータ１０の円筒状外周面と微小な間隙
を隔てて固定配置された一対のステータ１１，１２とを
具備する。弁軸９は機関の振動が弁軸９の軸線方向に加
わらないように水平に配置され、弁室６の中央部に延出
設置されている。また、弁軸９の端部はモータハウジン
グ２に固定された軸受１３により支承され、中間部はハ
ウジング端板３に固定された軸受１４で支承されている
。更に弁軸９には、弁軸９が最大前進位置にあるときに
ロータ１０と当接する第１のストップビン１５と、弁軸
９が最大後退位置にあるききロータｌＯに当接する第２
のストップピン１Ｇが固着されている。また、弁軸９の
外周面上には外ねじ山１７が螺設され、更に外ねし山１
７の成端位置近傍から流出口６ａ方向に延びる平坦部１
８が形成され、この平坦部１８と軸受１４との係合によ
り弁軸９は回転不能でかつ軸方向に摺動可能に支承され
ている。弁軸９の先端部には略円錐状の外周面Ｉ９を有
する弁体２０がナフト２１によって固締され、弁体２０
の外周面１９と弁座８間に環状の流出口が形成されてい
る。更に弁室６内には弁体２０とハウジング端Ｆｉ３間
に圧縮ばね２２が配設されている。

ロータ１０は、内筒２３と、内筒２３の外周面上に嵌着
固定された中間筒２４と、中間筒２４の外周面上に固定
された永久磁石からなる外筒２５とによって構成され、
この永久磁石製外筒２５にはその円周方向にＮ極とｓｌ
とが交互に形成されている。また、内筒２３の中心孔内
には弁軸９の外ねじ山１７と螺合する内ねじ山２６が形
成され、ロータ１０の回転により弁軸９が軸方向に移動
するよう構成されている。

このように構成されたアイドリング回転数制御バルブは
、ステータ１１，１２に制御パルスが印加されると、ロ
ータ外筒２５がステータ１１，１２に対して移動し、そ
れによってロータ１ｏが回転する。ロータ１０が回転す
ると、弁軸９の外ねじ山１７とロータ内筒２３の内ねじ
山２６が螺合しているため、弁軸９が前後方向に移動す
る。その結果、弁体２０と弁座８間に形成される流出口
の断面積が増減し、バイパス通路の空気流１力（制御さ
れる。

〔発明が解決しようとする課題〕

従来の内燃機関のアイドリング回転数制御バルブは上記
のようにステップモータｌの回転を弁軸９の直進運動に
変換し、空気流量の制御を行っていた。このため直進運
動への変換機構を必要とすることから形状が大形化しま
たコスト高であるという問題点を有していた。

この発明は上記の問題点を解決するためになされたもの
で、小形、軽量化が図れると共に、コストを低減するこ
とのでき、かつ信転性の高い内燃機関のアイドリング回
転数制御バルブを得ることを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

この発明に係る内燃機関のアイドリング回転数制御バル
ブは、軸方向端面がｆ頃斜面となったバルブと、バイパ
ス通路に連通し、少なくともその一方がバルブの外周側
に設けられてバルブの回転によってその開口面積が変化
する流入口および流出口と、バルブを駆動する駆動手段
の回転部に設けられ、固定部材の固定係止部と係合して
該回転部の回動範囲を規定する係上部とを備えたもので
ある。

〔作　用〕

この発明においては、バルブの回転運動により流入口お
よび流出口のうち少なくともその一方の開口面積が変化
し、バイパス通路の空気流量が制御される。また、バル
ブの回動範囲は駆動手段の回転部で規定されるため、回
転部とバルブの接続部等に過大な力は加わらない。

〔実施例〕

第１図はこの発明の一実施例による内燃機関のアイドリ
ング回転数制御バルブを用いた吸気系の構成図である０
図において、２７は内燃機関の吸気通路で、この吸気通
路２７内にスロットル弁２８が配設されている。また、
吸気通路２７のスロットル弁２８上流側にはバイパス管
路２９の一端が開口し、下流側にはバイパス管路２９の
他端が開口している。３０はアイドリング回転数制御バ
ルブで、その詳細を第２図および第３図に示している。

第２．３図において、３１はハウジングで、スリーブ３
２．バルブ３３およびステップモータ３４を収納してい
る。ハウジング３１には流入通路３５および流出通路３
６が形成され、この流入通路３５および流出通路３６に
はそれぞれスリーブ３２に設けられた流入口３７および
流出口３８が連通している。また、スリーブ３２はハウ
ジング３１に一体に嵌合固着されていると共に、その側
面中央部には軸受としてのメタル３２ａが設けられてお
り、バルブ３３の回転軸３９の一端側を支承すると共に
、バルブ３３の軸方向の位置決めを行っている。更に、
スリーブ３２の側面には固定係止部としての凸状のスト
ッパ３２ｂが形成され、後述するステップモータ３４の
ロータに形成された係止部に係合するようになっている
。バルブ３３は円筒形で回転軸３９が一体に固着され、
またその端面が傾斜面３３ａ、３３ｂ　（第１図および
第４図に示す）となっており、スリーブ３２内周面との
間に微・小間隙を有して回転するよう配設されている。

ステップモータ３４はバルブ３３の回転駆動手段を構成
するもので、そのステータ４０．コイル４１がハウジン
グ３１に同心に固着されている。４２はハウジング３１
に嵌合固着されたカバーで、中心部にメタル４３が配設
され、回転軸３９の他端側を支承している。ステップモ
ータ３４のロータ４４はマグネット４５．モールド４６
および回転軸３９からなり、これらが一体に構成され、
回転軸３９が前述したようにメタル３２ａ、４３で軸承
されている。また、モールド４６のスリーブ３２ｙ４端
面には凸状のストッパ４６ａが形成され、ストッパ３２
ｂに係合してロータ４４の回動範囲を規定するようにな
っている。モールド４６とスリーブ３２との間にはスプ
リング４７が配設され、ロータ４４のガタをなくすよう
一方向に付勢すると共に、バルブ３３をメタル３２ａに
対して押圧している。また、４８はカバー４２とハウジ
ング３１との間に設けられたパツキン、４９はコイルリ
ード、５０はこのコイルリード４９に接続されたターミ
ナルである。

次に動作について説明する。ステップモータ３４は従来
と同様に、ステータ４０のコイル４１への通電を切換え
ることによって、ロータ４４カ１ｌ１１方向または逆方
向に回転する。今、ロータ４４が順方向に駆動されバル
ブ３３が流出口３８の全閉位置から所定角度回動すると
、第４図に示すように流出０３８と傾斜面３３ａとの相
対位置が変化し、バルブ３３の回転角度に応じて流出口
３８の開口面積が変化する。そしてバルブ３３が更に回
動すると、流出口３８に位置する端面ば傾斜面３３ｂと
なり、開口面積が増加してバイパス管路２９の空気流量
が増大する。なお、ここで流入口３７はバルブ３３回動
時でも常にスリーブ３２内部に連通状態となるようバル
ブ３３の傾斜面３３ａ、３３ｂが形成されており、流量
制御は流出口３８の開閉で行われるようになっている。

また、傾斜面３３ｂのバルブ３３円周方向に対する傾斜
角は傾斜面３３ａの角度より大きくなっている。すなわ
ち、低開度域ではバルブ３３の回転に対する流量制御量
が小さく、高開度域では流量制御量が太き（なるよう設
定されている。従って低開度域での微小な流量制御が可
能になると共に、高開度域での流量制御の応答性が良好
となる。

更に、バルブ３３の傾斜面３３ａは流出口３８の全閉側
の辺３８ａと平行に、また傾斜面３３ｂは流出口３８の
全開側の辺３８ｂと平行になるよう形成されているため
、バルブ３３の回転に対する開口面積の変化が流出口３
８の全閉、全開付近でも一定となる。

一方、ステップモータ３４が逆転するとバルブ３３が逆
方向に回動して流出口３Ｂの開口面積が減少し、このよ
うな動作を繰返すことによって所定のアイドリング回転
数に応じたバイパス管路２９の空気流量の制御が行われ
る。

また、上記流量制御において、バルブ３３０回動範囲は
第５図に示すようにストッパ３２ｂおよび４６ａの係合
によって規定される。すなわち、ストッパ３２ｂ、４６
ａの一方の当接側が全閉時のバルブ３３位胃に対応し、
他方の当接側が全開時のバルブ３３位置に対応するよう
バルブ−３３とスリーブ３２の位置関係が決定されてい
る。従って、例えばステップモータ３４のコイル４Ｉへ
の作動指令がバルブ３３の回動範囲外に至るまで入って
きた場合、ロータ４４が回動してストッパ４６ａがスト
ッパ３２ｂに当接し、それ以上の回動は阻止される。こ
の時ステップモータ３４の発生トルクは両ストッパ３２
ｂ、４６２間で受けることになるため、モールド４６と
回転軸３９および回転軸３９とバルブ３３の固着部には
過大な力は作用しない。

第６図は固定係止部としてのストッパ４２ａをカバー４
２に形成し、ロータ４４側の係止部としてのスト７バ４
５ａをマグネット４５に形成した他の実施例を示す。す
なわち、この実施例においては凸状のス）７バ４２ａが
カバーに、また凸状のストッパ４５ａがマグ；？−／　
）　４５に形成されており、これら両ストッパ４２ａ、
４５ａの保合によってロータ４４の回動範囲を規定し、
モールド４６と回転軸３９および回転軸３９とバルブ３
３の固着部に過大な力が作用するのを防止している。

なお、他の各構成は上記実施例と同様であるため、対応
する部分に同一符号を付してその説明を省略する。

また、上記各実施例では流入口３７から流出口３８に至
る流量の制御として、流入口３７を全開状態とし、流出
口３８の開口面積を変化させるようにしたが、これに限
定されるものではなく、流入口３７側の開口面積を変化
させても良く、また流入口３７．流出口３８の双方の開
口面積を変化させるようにしても良い、更に、流入口３
７および流出口３８のうちバルブ３３によって開口面積
が制御されない方の開口部は、バルブ３３外周側でなく
側面等信の位置に設けられていても良い。

更に、上記各実施例ではバルブ３３の形状として端面が
１頃斜した円筒形とし、端面が開放されたものとしたが
、この形状に限定されるものではなく、端面が閉塞した
傾斜面であっても上記実施例と同様の効果を奏する。

〔発明の効果〕

以上のようにこの発明の内燃機関のアイドリング回転数
制御バルブによれば、端面が傾斜面となったバルブの回
転によって流入口、流出口のうち少な（ともその一方の
開口面積を変化させて流層制御を行い、かつ駆動手段の
発生トルクをその回転部に設けられた係止部と固定係止
部間で受けるようにしたので、バルブの直進機構が不要
となり、小形、軽撥化が図れ、かつコストを低減するこ
とができると共に、バルブと駆動手段との接続部等に過
大な力が作用せず、耐久性が向上し高い信顛性が得られ
る効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例による内燃機関のアイドリ
ング回転数制御バルブを用いた吸気系の構成図、第２図
は同内燃機関のアイドリング回転数制御バルブの断面図
、第３図は第２図Ａ−Ａ線断面図、第４図は同内燃機関
のアイドリング回転数制御バルブのバルブと流出口との
関係を示す図、第５図は第２図Ｂ−Ｂ線断面図、第６図
は他の実施例による内燃機関のアイドリング回転数制御
バルブの断面図、第７図は従来の内燃機関のアイドリン
グ回転数制御バルブの断面図である。 ２７・・・吸気通路、２８・・・スロットル弁、２９・
・・バイパス管路、３０・・・アイドリング回転数制御
バルブ、３２・・・スリーブ、３２ｂ、４２ａ・・・固
定係止部（ストッパ）　　３３・・・バルブ、３３ａ、
３３ｂ・・・傾斜面、３４・・・ステップモータ、３５
・・・流入通路、３６・・・流出通路、３７・・・流入
口、３８・・・流出口、４２・・・カバー　４４・・・
ロータ、４５ａ、４６ａ・・・係止部（ストッパ）。 なお、図中同一符号は同一または相当部分を示す。 代理人　　　大　　岩　　増　　雄 第１　ズ ２７：吸気通路 ２８　：スロットル弁 ２９：バイパス管路 ３０ニアイドリング回転数制御バルブ ３３：バルブ ３３ａ、３３ｂ　：傾斜面 ３５：流入通路 ３６＝流出通路 第３　ズ 第４　図 第２図 ３２　ニスリーブ ３２ｂ＝固定係止部 ６４　ニステップモータ ３８：流出口 ４４　：ロータ ４６ｏ：係止部 第５　面 第６ 図 第７ズ ４５０：係止部 平成 ５゜ 補正の対象 年 手続補正書（自発） ！２ 日 明細書の特許請求の範囲の欄

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 内燃機関の吸気通路内に設けられたスロットル弁をバイ
   パスするバイパス通路に配設され、このバイパス通路を
   流れる吸入空気量を制御してアイドリング回転数を制御
   する内燃機関のアイドリング回転数制御バルブにおいて
   、回転軸方向の断面が円形でかつ軸方向端面が傾斜面と
   なったバルブと、前記バイパス通路に連通し、少なくと
   もその一方が前記バルブの外周側に設けられて該バルブ
   の回転によりその開口面積が変化する流入口および流出
   口と、前記バルブを回転させる駆動手段と、この駆動手
   段の回転部に設けられ、固定部材に設けられた固定係止
   部に係合して該回転部の回動範囲を規定する係止部とを
   備えた内燃機関のアイドリング回転数制御バルブ。