JPH06105068B2 - 補助空気流量制御装置 - Google Patents

補助空気流量制御装置

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JPH06105068B2
JPH06105068B2 JP61022451A JP2245186A JPH06105068B2 JP H06105068 B2 JPH06105068 B2 JP H06105068B2 JP 61022451 A JP61022451 A JP 61022451A JP 2245186 A JP2245186 A JP 2245186A JP H06105068 B2 JPH06105068 B2 JP H06105068B2
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直人 杉本
博淳 山田
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は内燃機関の補助空気流量制御装置の改良に関す
るものである。
〔従来の技術〕
従来、内燃機関の例えばアイドリング運転時における機
関回転速度の制御は、機関吸気通路に設けられた吸気絞
弁の上流と下流とを連通するバイパス通路を通過する補
助空気流量を制御することにより行われている。この種
の流量制御を行うためにバイパス通路中に設けられた補
助空気流量制御装置は、内燃機関への搭載性を考慮して
通常、吸気通路より下部に設置されている。このような
補助空気流量制御装置としては、例えば第3図に示すも
のがある。
即ち、バイパス通路の一部を構成し上方向(吸気絞弁の
下流)へ延びる流体通路1bおよび回動空間部2を形成す
るハウジング3において、両空間のしきりとして円筒面
の一部をシール部40とする弁座4がハウジング3と一体
に設けられ、この弁座4と対応する円筒面の一部からな
るシール面により頭部50が形成された弁体としてのロー
タ5が、回転軸6に固定され弁座4内部を回動できるよ
うに設置されている。そして弁座4にはロータ5の頭部
50の表面積よりも小さな開口面積の孔部41が形成され、
流体通路1bと、回動空間部2とが連通している。このよ
うな補助空気流量制御装置はコイルの磁界によりトルク
を発生することにより、回転軸6と一体化したロータ5
の回動に伴う前記孔部41の回動空間部2側開口部がなす
面積変化により吸気絞弁の上流から下流へバイパスする
第1および第2の流体通路1aおよび1bを通過する補助空
気流量を制御するものであり、例えば内燃機関始動時の
ように、多量の空気量を必要とする際は、前記トルクに
よりロータ5が矢印B方向へ回動され、孔部41を最大に
開口させる。
〔発明が解決しようとする問題点〕
ところが、このような構成の従来の補助空気流量制御装
置では弁非作動時における弁体が、吸気絞弁下流へと補
助空気を導く第2の流体通路の開口部最下端部分をふさ
ぐ位置にある為、この流体通路上方から落下する内燃機
関の発生するオイルかす,すす,金属粉等が弁体および
この流体通路の内壁面上等に堆積されていく。
またこの種の補助空気流量制御装置においては、弁作動
時においても前記弁体が通路を最大開口した位置にある
ことはほとんどないので、上記堆積物は蓄積される一方
で、弁体の作動が円滑でなくなり、例えば最大開口を必
要とする内燃機関始動時には弁体頭部とシート部の隙間
が目づまりし、最悪かみ込みによるロック現象が発生
し、弁体の回動が不可能となれば、補助空気流量制御が
全くなされなくなるという現象が発生する。またロック
現象が生じなくても、通路内壁面の堆積物の為に、十分
正確な空気流量を調量しきれず、弁の動きも悪い補助空
気流量制御装置であった。
本発明は以上の問題点に鑑みてなされたものであり、流
体通路内を上方から落下する異物が流体通路内に堆積固
着しない補助空気流量制御装置を提供することを目的と
する。
〔問題点を解決するための手段〕
上記問題点を解決するために、本発明では、内燃機関の
吸気通路内に設けられた吸気絞弁をバイパスしてその上
流から下流へ供給される補助空気流量の制御を行う補助
空気流量制御装置において、 弁体が収容される空間部と、該空間部に連通して形成さ
れ、前記吸気絞弁の上流から下流へ供給される補助空気
を該空間部を通して流す開口と、当該補助空気流量制御
装置の取付状態において前記開口から上方へ向けて延在
し、前記補助空気が通る通路とが形成されたハウジング
と、 当該補助空気流量制御装置の取付状態において前記開口
に対して上方へ移動して前記開口の開口面積を大きくす
るように前記ハウジング内に収容され、前記開口の開口
面積をその移動量に応じて調節する弁体と、 前記弁体を移動させ、その移動量を調節するとともに、
その非作動時に当該補助空気流量制御装置の取付状態に
おける前記開口の最下端部を開放させる駆動手段と を備えるという技術的手段を採用している。
〔作用〕
上記の本発明の構成によると、弁体によって開口の開口
面積が調節され、補助空気流量が調節され、スロットル
弁の上流側から下流側へ供給される。このとき、弁体
は、当該補助空気流量制御装置の取付状態において開口
に対して上方へ移動して開口の開口面積を大きくする。
すなわち、開口の最下端部に常に弁体が位置するような
ことがない。このため、この開口から上方へ向けて延び
る補助空気通路を落下してくる金属粉等の異物は、開口
の最下端部を通りやすくなり、その異物が弁体上、ある
いは開口の周囲に堆積することが防止される。また、本
発明では、装置の非作動時に当該補助空気流量制御装置
の取付状態における開口の最下端部を開放させている。
このため、装置の非作動時にも、金属粉等の異物は、開
口の最下端部を通りやすくなり、その異物が弁体上、あ
るいは開口の周囲に堆積することが防止される。
従って本発明によると、弁体上、あるいは開口の周囲へ
の異物の堆積が防止され、弁体が円滑に作動するととも
に、確実に所望の開口面積が得られる。
〔実施例〕
本発明による一実施例を第1図および第2図に示す。
第1図および第2図において、吸気絞弁下流に連通する
バイパス通路の一部を構成し上方の吸気通路方向へ延長
される断面が略長方形状の流体通路1bおよびその下部に
おける回動空間部2の壁面を構成するハウジング3に
は、この流体通路1bと回動空間部2の仕切り部分である
弁座4が一体形成されている。弁座4の回動空間部2側
の円筒面であるシール部40に対応して、回動空間部2内
を回転する弁体としてのロータ5の頭部50にも同様の円
筒面が形成されている。
このロータ5の側面には、回転軸6に嵌合するような切
欠部を形成してあり、この切欠部をはめることによりロ
ータ5は回転軸6に固定されている。ロータ5の頭部50
と弁座4のシール部40との隙間および回転軸6とハウジ
ング3の間に2箇所介在するベアリング7a,7bにより、
回転軸6はロータ5とともに滑らかに回動空間部2内を
回転可能である。
ハウジング3の回転軸6の軸方向端部には前記ロータ5
を回転駆動させる駆動装置が構成されている。この駆動
装置はハウジング3端部に固定された樹脂製カバー8内
に収容されている。即ち、カバー8内部には樹脂製スリ
ーブ9を介して2種のコイル10a,10bが設けられてい
て、これらのコイル10a,10bは、一方が開弁方向へのト
ルクを与え、他方が閉弁方向へのトルクを与えるよう設
定されている。コイル10a,10bの内側のステンレス体11
の外周近傍には鉄体12が配設されている。また、回転軸
6端部にステンレス体11と隙間を介して永久磁石13が圧
入固定されている。
流体通路1bは上方吸気通路の絞弁下流へ接続され、吸気
通路の絞弁上流より分岐の流体通路1aは前記回動空間部
2に接続され、さらに弁座4には流体通路1bの端部とし
て断面が略長方形状の孔部41が穿孔され、この孔部41
は、流体通路1bと回動空間部2とを連通させている。ロ
ータ5は、前記永久磁石13の発生する磁力により、その
頭部50が孔部41の下端部分半分を開口する位置に保持さ
れている。
さて、第1図および第2図に示された補助空気流量制御
装置は以下のように動作する。
吸気通路内の吸気絞弁の上流側から導かれた補助空気は
第1の流体通路1aを通り、回動空間部2へ送られ、ロー
タ5により開口される第2の流体通路1b端部の孔部41の
開口面積により調量され上方の前記吸気絞弁、下流側へ
送流される。このときのロータ5の開度調整は、2種類
のコイル10a,10bに通電時発生する磁界と、永久磁石13
との間に作用する磁力により行われる。即ち一方のコイ
ルの磁界により発生するトルクは開弁方向のトルクを与
え、他方のそれは閉弁方向のトルクを与えるようになっ
ているのでこの2種のコイル10a,10bへの通電比を制御
することにより任意の角度だけ回転軸6を回転させるこ
とができ、即ち、ロータ5による弁開度調整が可能であ
る。例えばエンジン始動時においては図中矢印A方向へ
回転して多量の空気を内燃機関に送りこむ。
上記第1の実施例においては、非作動時においての補助
空気流量制御弁が上方の吸気通路へと通じる第2の流体
通路1b端部の孔部41の最下端部を開放しているので、例
えばエンジンを回転停止した直後に吸気通路から落下し
てくる異物がロータ5の頭部50や、孔部41の内壁面に堆
積することがなく、ハウジング3内部の回動空間部2に
落下する。この回動空間部2は、非常に体積が大きく、
しかも調量前の空気の流路であるので、流量の調量には
影響は出ない。特に、大量の空気を必要とする開弁時も
従来のような目づまりを生じない。
さらに本実施例では、駆動手段としてコイル10a,10b,永
久磁石13を用い、さらにベアリング7a,7bにより回転軸
6の摩擦を極小としている為、ロータ5の回動は非常に
軽く滑らかであり、機構の摩耗も少ない。
また調量前の第1の流体通路1aと調量後の第2の流体通
路1bは、同じハウジング3に設けられたものであり、両
者とも上方向に延びている形状であるから吸気通路下部
に取りつけ可能で非常にコンパクトでエンジン搭載性に
も優れている補助空気流量制御装置である。
なお、本実施例においては非作動時におけるロータ5の
位置を流体通路1b端部の孔部41の下半分を開口している
ように設定しているが、最下端部を開口する設定であれ
ば例えば全開している設定としても良い。
またなお上記設定を、永久磁石12,13によらなくて、例
えばコイルばね等を用いても良い。
また弁体の駆動手段としてコイルの発生する電磁力を採
用したが、油圧,空気圧等を用いるものとしても良い。
また、流体通路1aと1bは同じハウジング3に形成されな
くても良いし、第1の流体通路1aは横方向に延びるもの
であっても良い。また通路断面積は略長方形状とは限ら
ない。
また、回転軸6とともに回転するロータ5を弁体として
採用したが、弁体の回動により第2の流体通路1bの入口
開口を開閉する構成とせず、例えば弁体がこの入口開口
面に対して平行に移動することにより開口面積を変える
構成としても良い。
〔発明の効果〕
以上述べたように本発明によると、開口から上方へ向け
て延びる通路を、内燃機関のオイルかす、すす、金属粉
等の異物が落下してきても、その異物は弁体に妨げられ
ることなく開口の最下端部を通るため、弁体上あるいは
開口の周囲に堆積することが防止される。このため、弁
体に異物が噛み込んで弁体の円滑な移動が妨げられた
り、開口の面積が堆積した異物で小さくなったりする不
具合を防止することができ、また、長時間にわたって内
燃機関を停止しておいた後でも、弁体を円滑に移動させ
ることができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明による補助空気流量制御装置の第1実
施例の軸方向断面図、第2図は、第1図図示の補助空気
流量制御装置の流体通路の断面図、第3図は、従来の補
助空気流量制御装置の流体通路の断面図である。 1a……第1の流体通路,1b……第2の流体通路,5……弁
体,10a,10b,13……駆動手段。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山田 博淳 愛知県刈谷市昭和町1丁目1番地 日本電 装株式会社内 (72)発明者 古川 晃 愛知県刈谷市昭和町1丁目1番地 日本電 装株式会社内 (72)発明者 渡辺 治男 愛知県豊田市トヨタ町1番地 トヨタ自動 車株式会社内 (56)参考文献 特開 昭59−150939(JP,A) 実開 昭62−21536(JP,U) 実開 昭61−130736(JP,U)

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】内燃機関の吸気通路内に設けられた吸気絞
    弁をバイパスしてその上流から下流へ供給される補助空
    気流量の制御を行う補助空気流量制御装置において、 弁体が収容される空間部と、該空間部に連通して形成さ
    れ、前記吸気絞弁の上流から下流へ供給される補助空気
    を該空間部を通して流す開口と、当該補助空気流量制御
    装置の取付状態において前記開口から上方へ向けて延在
    し、前記補助空気が通る通路とが形成されたハウジング
    と、 当該補助空気流量制御装置の取付状態において前記開口
    に対して上方へ移動して前記開口の開口面積を大きくす
    るように前記ハウジング内に収容され、前記開口の開口
    面積をその移動量に応じて調節する弁体と、 前記弁体を移動させ、その移動量を調節するとともに、
    その非作動時に当該補助空気流量制御装置の取付状態に
    おける前記開口の最下端部を開放させる駆動手段と を備えることを特徴とする補助空気流量制御装置。
  2. 【請求項2】前記ハウジングには、前記弁体が収容され
    るほぼ円筒状の空間部が形成され、前記空間部の円筒面
    に前記開口が形成され、前記開口から延びる前記通路を
    第2の流体通路として、さらに当該補助空気流量制御装
    置の取付状態において前記空間部から上方へ向けて延在
    し、前記空間部と連通する第1の流体通路が形成されて
    いることを特徴とする特許請求の範囲第1項に記載の補
    助空気流量制御装置。
  3. 【請求項3】前記ハウジングには、前記開口が、当該補
    助空気流量制御装置の取付状態における前記空間部の斜
    め上方に形成されていることを特徴とする特許請求の範
    囲第2項に記載の補助空気流量制御装置。
  4. 【請求項4】前記ハウジングには、前記第2の流体通路
    が、当該補助空気流量制御装置の取付状態において前記
    開口から斜め上方へ向けて延在して形成されることを特
    徴とする特許請求の範囲第2項に記載の補助空気流量制
    御装置。
  5. 【請求項5】前記ハウジングは、前記吸気通路の下方に
    設けられることを特徴とする特許請求の範囲第1項に記
    載の補助空気流量制御装置。
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JPS61130736U (ja) * 1985-02-04 1986-08-15

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