JPH0669543U - 流量制御弁 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】弁体と弁座部で形成される絞り計量部の許容寸
法誤差つまり寸法精度を緩して製造を簡単化することが
でき、絞り計量部とその付近のアイシング現象の発生を
少なくすることができる流量制御弁を提供する。 【構成】この流量制御弁は、弁ハウジング１内に複数の
ポートを持つ弁室が形成され、弁室内にリフト式の弁体
９と弁座部１０が配設され、弁体９と弁座部１０間に絞
り計量部１１ａ，１１ｂが設けられ、弁体９の弁軸８を
移動させるモータが弁ハウジング１に取付けられる。絞
り計量部１１ａ，１１ｂは流通方向の複数箇所に設けら
れる

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、内燃機関の吸気系等における空気の流量制御に使用され、弁室内に モータによって駆動されるリフト式の弁体を設けた流量制御弁に関する。

【０００２】

【従来の技術】

例えば、電子制御式燃料噴射装置を備えた内燃機関では、アイドル時の回転数 を制御するために、吸気通路にスロットル弁を迂回するバイパス通路を設け、そ のバイパス通路に流れる空気流量を制御するモータ駆動式の制御弁を設けた流量 制御弁が広く使用されている。

【０００３】 この種のアイドル回転数制御用の流量制御弁は、図３に示すように、弁ハウジ ング５０内に弁室５４が設けられ、その弁室５４にＳポート５１、Ａポート５２ 、入口ポート５３が形成され、その弁室５４内にリフト式の弁体５５が配設され 、出力軸を軸方向に移動させるリニヤ型のモータ５７が弁ハウジング５０に取付 けられ、そのモータ５７の出力軸を弁軸５６としてそこに弁体５５を固定し、モ ータ５７により弁体５５と各弁座部５８、５９間の計量部を開閉駆動するように 構成される（例えば、特開平３−２７５９７９号公報等参照）。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

この流量制御弁は、入口ポート５３から流入した空気を、弁座部５８と弁体５ ５間の絞り計量部を通してＡポート５２に流出させ、同時に弁座部５９と弁体５ ５間の絞り計量部を通してＳポート５１に流出させるように動作する。

【０００５】 ところで、この流量制御弁は、弁座部５８と弁体５５間の絞り計量部と、弁座 部５９と弁体５５間の絞り計量部の流路断面積を変えて空気流量を調整するので あるが、各々のポートに対し絞り計量部が１箇所設けられているだけであるため 、弁体や弁座部の寸法のばらつきにより、絞り計量部の流路断面積に誤差が生じ た場合、その誤差が比較的小さい場合であっても、空気流量に大きく影響を与え る問題があった。

【０００６】 さらに、絞り計量部が１箇所であると、空気流量を充分に低減する場合には、 絞り計量部をかなり大きく絞ることになるため、絞り計量部を通過した後の空気 の圧力が急激に低下して温度が下り、絞り計量部とその付近にアイシング現象を 生じさせやすい問題があった。

【０００７】 本考案は、上記の課題を解決するためになされたもので、弁体と弁座部で形成 される絞り計量部の許容寸法誤差つまり寸法精度を緩して製造を簡単化すること ができ、絞り計量部とその付近のアイシング現象の発生を少なくすることができ る流量制御弁を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】

上記の目的を達成するために、本考案の流量制御弁は、弁ハウジング内に複数 のポートを持つ弁室が形成され、弁室内にリフト式の弁体と弁座部が配設され、 弁体と弁座部間に絞り計量部が設けられ、弁体の弁軸を移動させるモータが弁ハ ウジングに取付けられてなる流量制御弁において、前記絞り計量部が流通方向の 複数箇所に設けられて構成される。

【０００９】

【作用・効果】

このような構成の流量制御弁では、モータの運転により、弁体がその弁軸方向 に移動し、弁体の移動により、弁体と弁座部間にある複数の絞り計量部の流路断 面積が変化し、流体の流量が制御される。

【００１０】 このとき、流体は流通方向の複数箇所に設けられた絞り計量部で絞られ計量さ れるため、各箇所における絞り計量部の流路断面積を、従来の絞り計量部１箇所 の場合より大きくすることができ、各絞り計量部の流路断面積の誤差が空気流量 に与える影響を小さくすることができる。

【００１１】 さらに、各絞り計量部の流路断面積を、従来の絞り計量部１箇所の場合より大 きくすることができるため、絞り計量部を通過した後の空気の圧力低下つまり温 度低下を少なくし、絞り計量部とその付近に生じるアイシング現象を防止するこ とができる。

【００１２】

【実施例】

以下、本考案の実施例を図面に基づいて説明する。

【００１３】 図１は、本考案を適用したアイドル回転数制御弁の断面図を示し、このアイド ル回転数制御弁は、吸気管のバイパス通路を弁室内で二系統に分けて各々のポー トから送出する構造である。

【００１４】 １は弁本体となる弁ハウジングで、弁ハウジング１内には上下２つの弁室２、 ３が連通して形成され、下側の弁室３の側部に入口ポート４が形成され、弁室３ の下部にＳポート５が形成される。また、上側の弁室２の側部にＡポート６が形 成される。

【００１５】 下側の弁室３の下部に形成したＳポート５の直上に、中央に流通孔を持つ弁座 ７が取付けられ、後述のモータの出力軸でもある弁軸８の下端に固定された弁体 ９が、上下動して弁座７の流通孔を開閉調整するように配設される。

【００１６】 弁体９は下部を略尖頭形状とした略弾丸形状（多段テーパ形状）に形成され、 その上部に大径部９ａが設けられる。上側の弁室２と下側の弁室３との間には、 弁ハウジング１から内側に延設された弁座部１０が弁体９の周囲を囲うように配 設される。

【００１７】 弁座部１０は中央に流通孔を有する略カップ状に形成され、下部に絞り部１０ ａが設けられ、弁体９が弁座部１０内に進入することにより、弁体の大径部９ａ と弁座部１０間で絞り計量部１１ａが形成され、絞り部１０ａと弁体９の間に絞 り計量部１１ｂが形成される。絞り計量部１１ａは絞り計量部１１ｂの上方に位 置し、２つの絞り計量部１１ａ，１１ｂは空気の流通方向に沿って位置すること になる。

【００１８】 弁室２の上部には弁軸８を軸方向に摺動可能に支持する軸受１２が取付けられ 、軸受１２と弁体９間には、弁体９を下方に付勢するためのコイルばね１３が設 けられる。

【００１９】 弁ハウジング１の上部には、ステップモータ２０のモータハウジング２１が下 向きに取付けられ、ねじで締付け固定される。

【００２０】 モータハウジング２１内にはボビンに励磁コイル２２を巻装したステータが固 定され、その内側にロータ２３が配設される。ロータ２３はその上部を玉軸受２ ５を介してモータハウジング２１に支持され、ロータ２３の下部は玉軸受２６を 介してハウジングに支持される。

【００２１】 ロータ２３の外周部に永久磁石２７が取着され、ロータ２３の内周にはめねじ が設けられる。このめねじと螺合するおねじを有する出力軸２８がロータ２３の 内側に配設される。この出力軸２８は上記弁軸８と一体に形成され、モータハウ ジング２１から突出した弁軸８は軸受１２により上下摺動自在に支持される。

【００２２】 このような構造のアイドル回転数制御弁は、図示しない内燃機関の吸気管に接 続されたサージタンクにその下部のＳポート５を接続し、スロットル弁の上流側 の吸気管にその入口ポート４を接続して取付けられる。さらに、他のＡポート６ が、インテークマニホールドに取付けられた燃料噴射弁の近傍に設けたアシスト エアー（燃料の霧化向上用の空気）の噴出口に接続され、ステップモータ２０は 図示しないアイドル回転数制御回路に接続されて使用される。

【００２３】 内燃機関のアイドル時、冷却水温度などに応じてステップモータ２０が制御駆 動され、ステップモータ２０の回転駆動により、出力軸２８つまり弁軸８が上昇 又は下降して、弁体９が弁座７及び弁座部１０に対し上昇又は下降し弁室内を流 れる空気流量を制御する。

【００２４】 例えば、弁体９が上昇すると、弁体９の先端部と弁座７間の開度が増して、入 口ポート４からＳポート５への空気流量が増大し、同様に、弁体９と弁座部１０ 間の絞り計量部１１ａ，１１ｂが開いて入口ポート４からＡポート６への空気流 量が増大する。逆に弁体９が下降すると、弁体９の先端部と弁座７間の開度が減 少して、入口ポート４からＳポート５への空気流量が低減され、同様に、弁体９ と弁座部１０間の絞り計量部１１ａ，１１ｂが狭窄されて入口ポート４からＡポ ート６への空気流量が減少する。

【００２５】 このように、弁体９の上昇又は下降により、弁体９と弁座部１０間にある絞り 計量部１１ａ，１１ｂの流路断面積が変化して、空気の流量が制御されるが、入 口ポート４から入った空気がＡポートに流出する際、空気は流通方向の２箇所に 設けられた絞り計量部１１ａ，１１ｂで２段階に絞られ計量されるため、従来の 絞り計量部１箇所の場合より、それらの絞り計量部１１ａ，１１ｂの流路断面積 を大きく制御しながら同じ流量の空気を流すことができる。

【００２６】 したがって、従来のものより流路断面積を大きくした状態で使用できるため、 絞り計量部１１ａ，１１ｂの流路断面積の誤差が空気流量に与える影響を小さく することができる。

【００２７】 さらに、絞り計量部１１ａ，１１ｂの流路断面積を、従来の絞り計量部１箇所 の場合より大きく制御できるため、絞り計量部１１ａ，１１ｂを通過した後の空 気の圧力低下つまり温度低下を少なくし、絞り計量部とその付近に生じるアイシ ング現象を防止することができる。

【００２８】 なお、上記実施例では、Ｓポート５の上の弁座７と弁体９の先端部間の絞り計 量部を１箇所だけとしたが、弁座部１０と弁体９間の絞り計量部と同様に、複数 箇所設けて、上記と同様な効果を得ることもできる。

【００２９】 図２は他の実施例のアイドル回転数制御弁の断面図を示している。この制御弁 は弁ハウジング３１内に入口ポート３４とＳポート３５を設けた２ポート形の例 である。３１は弁本体となる弁ハウジングで、弁ハウジング３１内には弁室３２ が形成され、弁室３２の側部には入口ポート３４が形成され、弁室３２の下部に Ｓポート３５が形成される。

【００３０】 弁室３２の下部に、中央に流通孔を持つ弁座部３７が取付けられ、後述のモー タの出力軸でもある弁軸３８の下端に固定された弁体３９が、上下動して弁座部 ３７の流通孔を開閉調整するように配設される。

【００３１】 弁体３９は下部を略尖頭形状とした略弾丸形状（多段テーパ形状）に形成され 、その上部に大径部３９ａが設けられる。弁座部３７は中央に流通孔を有する略 カップ状に形成され、下部に絞り部３７ａが設けられ、弁体３９が弁座部３７内 に進入することにより、弁体の大径部３９ａと弁座部３７間で絞り計量部４１ａ が形成され、絞り部３７ａと弁体３９の間に絞り計量部４１ｂが形成される。絞 り計量部４１ａは絞り計量部４１ｂの上方に位置し、２つの絞り計量部４１ａ， ４１ｂは空気の流通方向に沿って位置することになる。

【００３２】 弁室３２の上部には弁軸３８を軸方向に摺動可能に支持する軸受４２が取付け られ、軸受４２と弁体３９間には、弁体３９を下方に付勢するためのコイルばね ３３が設けられる。そして、弁ハウジング３１の上部には、上記と同様なステッ プモータ４０が下向きに取付けられ、ねじで締付け固定される。

【００３３】 このような構成のアイドル回転数制御弁では、弁体３９の上昇又は下降により 、弁体３９と弁座部３７間にある絞り計量部４１ａ，４１ｂの流路断面積が変化 して、空気の流量が制御されるが、入口ポート３４から入った空気がＳポート３ ５に流出する際、空気は流通方向の２箇所に設けられた絞り計量部４１ａ，４１ ｂで２段階に絞られ計量されるため、従来の絞り計量部１箇所の場合より、それ らの絞り計量部４１ａ，４１ｂの流路断面積を大きく制御しながら同じ流量の空 気を流すことができる。したがって、従来のものより流路断面積を大きくした状 態で使用できるため、絞り計量部４１ａ，４１ｂの流路断面積の誤差が空気流量 に与える影響を小さくすることができる。

【００３４】 また上記と同様に、絞り計量部４１ａ，４１ｂの流路断面積を、従来の絞り計 量部１箇所の場合より大きく制御できるため、絞り計量部４１ａ，４１ｂを通過 した後の空気の圧力低下つまり温度低下を少なくし、絞り計量部とその付近に生 じるアイシング現象を防止することができる。

【００３５】 なお、上記実施例では、弁体３９と弁座部３７間に、絞り計量部４１ａ，４１ ｂを２箇所設けたが、３箇所以上設けて、上記と同様の効果を得ることもできる 。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例を示すアイドル回転数制御弁
の縦断面図である。

【図２】他の実施例のアイドル回転数制御弁の縦断面図
である。

【図３】従来の流量制御弁の縦断面図である。

【符号の説明】

１−弁ハウジング、 ２，３−弁室、 ４−入口ポート、 ５−Ｓポート、 ６−Ａポート、 ８−弁軸、 ９−弁体、 １０−弁座部、 １１ａ，１１ｂ−絞り計量部、 ２０−ステップモータ。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】弁ハウジング内に複数のポートを持つ弁室
   が形成され、該弁室内にリフト式の弁体と弁座部が配設
   され、該弁体と該弁座部間に絞り計量部が設けられ、該
   弁体の弁軸を移動させるモータが弁ハウジングに取付け
   られてなる流量制御弁において、 前記絞り計量部が流通方向の複数箇所に設けられている
   ことを特徴とする流量制御弁。