JPH0749762B2 - 内燃機関の弁駆動装置 - Google Patents

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弁駆動装置に関する。

＜従来の技術＞ 内燃機関の弁駆動装置は例えば吸気絞弁の開度を制御
し、機関アイドル運転制御或いは通常の運転制御を行な
うものであり、かかる従来例を第４図に示す。

すなわち、直流電動機１の回転軸には第１ギア２が取付
けられ、第１ギア２には第２ギア３が噛合されている。
また第２ギアには第３ギア４が噛合され、第３ギア４に
はスライダ５が第４図中左方移動自由に螺合されてい
る。

そして、直流電動機１の回転を第１〜第３ギア2,3,4に
より減速した後スライダ５に伝達し、スライダ５を第４
図中左方方向に移動させる。そして、スライダ５により
レバー６を回動させることによりスプリング７の付勢力
に抗してレバー６にて吸気絞弁（図示せず）を開閉動作
させ、吸気流量制御を行なうようにしている。

尚、８はコンミテータ、９はブラシ、10はアイドル位置
検出スイツチである。

＜発明が解決しようとする問題点＞ しかしながら、このような従来の吸気絞弁駆動装置にお
いては、直流電動機１の回転運転を第１〜第３ギア2,3,
4にて減速した後スライダ５の直線運転に変換するよう
にしているので、制御応答性が悪化していた。また、こ
のものにはフエールセーフ機能がないので、コイル断線
等の通電不良時には例えばアイドル回転制御が不安定に
なりエンジンストール或いは吹上がりが発生する問題が
ある。

本発明は、このような実状に鑑みてなされたもので、前
記制御応答性の向上を図りつつフエールセーフ機能を有
する吸気絞弁駆動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＞ このため、本発明は磁性部材からなる筒状の支持部材に
より回転自由に支持される回転軸と、該回転軸の外周壁
に固定され前記回転軸に対して対称位置の外周壁部に異
なる磁極を有する永久磁石と、該永久磁石と略一定の空
隙を持つて前記永久磁石の外周を囲む円筒状のコイル部
材と、前記永久磁石の略半円周部を囲むように前記コイ
ル部材の周壁に設けられ一端部が前記コイル部材の一側
部より外方に突出する半円筒状の第１磁性部材と、前記
永久磁石の残りの略半円周部を囲むように前記コイル部
材の周壁に設けられ一端部が前記第１磁性部材とは逆の
コイル部材の他側部より外方に突出し、かつ前記第１磁
性部材の円周方向両端縁部に夫々の所定の空隙を持って
対向する円周方向両端縁部を有する半円筒状の第２磁性
部材と、前記支持部材と第１磁性部材の一端部とに接触
する第３磁性部材と、前記支持部材と第２磁性部材の一
端部とに接触する第４磁性部材と、前記弁の弁軸と回転
軸との間に介装され、回転軸の揺動動作によって弁軸の
揺動動作を介して弁を開閉可能な連係機構と、前記弁を
閉弁方向若しくは開弁方向に付勢する弾性部材と、を備
えるように構成した。

＜作 用＞ かかる構成によれば、コイル部材への通電時に各磁性部
材に発生する磁極に対して永久磁石の異なる磁極が吸引
され、通電量に応じて弾性部材の付勢力とバランスする
開度まで弁を連係機構を介して駆動することができる。

＜実施例＞ 以下に、本発明の一実施例を第１〜第３図に基づいて説
明する。

図において、磁性部材から形成される筒状のハウジング
11の一端にはエンドカバー12が取付けられ、エンドカバ
ー12とハウジング11とにベアリング13a,13bを介して回
転軸14が回転自由に支持されている。したがつて、ハウ
ジング11とエンドカバー12とにより支持部材が形成され
る。

前記回転軸14には筒状部材15が前記ハウジング11内にお
いて取付けられ、この筒状部材15の外周壁には円筒状の
永久磁石16が取付けられている。この永久磁石16には第
２図に示すように一外周壁部にＮ極が形成されまた前記
回転軸14に対しＮ極の対称位置の外周壁部にＳ極が形成
されている。この永久磁石16は半円筒状の永久磁石を突
合わせて円筒状に形成してある。

前記ハウジング11内周壁には円筒状のボビン17が取付け
られ、このボビン17の外周にはコイル部材18が巻回され
ている。ボビン17の内周壁には一対の半円筒状の第１及
び第２磁性部材19a,19bが取付けられている。第１磁性
部材19aの一端部は第１図に示すようにコイル部材18の
一側部より下方に突出され、第２磁性部材19bの一端部
は第１図に示すように前記第１磁性部材19aとは逆にコ
イル部材18の他側部より外方に突出されている。

また、第１磁性部材19aと第２磁性部材19bとの円周方向
両端縁部が第２図に示すように前記永久磁石16のN,S極
付近において所定の空隙を持つて対向するように第１及
び第２磁性部材19a,19bが配設されている。

前記回転軸14の端部には偏心カム20がスプライン接続さ
れている。

尚、21は第３磁性部材、22は第４磁性部材としての磁性
部材からなるヨークである。

このように形成された弁駆動装置は、第３図に示すよう
にバタフライ式吸気絞弁（図示せず）が収納されたスロ
ツトルチヤンバ23の外壁に取付けられる。前記偏心カム
20の外周壁にはプツシユロツド24の一端がスプリング25
の付勢力により当接されている。前記プツシユロツド24
の中間部はスロツトルチヤンバ23の外周壁に取付けられ
たガイド部材26に摺動自由に支持されており、プツシユ
ロツド24の他端は吸気絞弁の弁軸27に取付けられたレバ
ー28の一端部に当接されている。また、吸気弁を閉弁方
向に付勢する弾性部材としてのリターンスプリング29が
レバー28とスロツトルチヤンバ23とを連結して設けられ
ている。尚、ここで、偏心カム20、プッシュロッド24及
びレバー28が連係機構を構成する。

次に作用を説明する。

コイル部材18に通電すると、第１及び第２磁性部材19a,
19bの円周方向両端縁部を介して一方の両端縁部では第
１図に示すように第２磁性部材19から第１磁性部材19a
に他方の両端縁部では上記とは逆に磁路が形成され第１
及び第２磁性部材19a,19bが磁化される。第１及び第２
磁性部材19a,19bは磁化されると、それらの円周方向両
端縁部（第１図及び第２図中（ａ），（ｂ）に夫々異な
る磁極が形成される。したがつて、第１及び第２磁性部
材19a,19bの円周方向両端縁部に形成される磁極とこの
磁極に近接する前記永久磁石16の磁極とが同極となるよ
うにコイル部材18への通電方向を設定すると、永久磁石
16が第１及び第２磁性部材19a,19bに反発し永久磁石16
は相反する第１及び第２磁性部材19a,19bの磁極側に向
かつて180゜回転しようとする。これにより回転軸14が
永久磁石16と共に回転する。

この回転力が偏心カム20とプツシユロツド24により直線
運動に変換され、プツシュロツド24が例えば第３図中左
右方向に摺動する。これにより、レバー24が弁軸27を中
心に回動され吸気弁の開度が制御される。

ここで、コイル部材16への通電量を変化させると、第１
及び第２磁性部材19a,19bの円周方向両端縁部に発生す
る磁力が変化するので、回転軸14の回転力が変化するた
め回転軸14の回転力とリターンスプリング29の付勢力と
がバランスする位置を変化させることができ、これによ
り吸気絞弁を所望の開度に制御できる。

以上説明したように、本実施例では減速機を設けること
なく回転軸の回転力に基づいて吸気絞弁の開度を制御す
るようにしたので、従来例より吸気弁開度の応答性が極
めて速くなるため、例えばエアコンデイシヨナのON・OF
F或いはパワーステアリング制御等の急激な負荷変動に
対応できエンジンストール或いは吹上り等を防止でき
る。また、リターンスプリング29により吸気絞弁及び回
転軸を閉弁方向に付勢するようにしたので、例えばコイ
ル部材18が断線しても吸気絞弁が全閉され機関回転数の
異常上昇を抑制できる。

尚、本実施例では吸気絞弁制御について説明したが、例
えば吸気絞弁をバイパスする通路の流量を制御するアイ
ドル制御弁等の駆動装置に用いてもよい。

＜発明の効果＞ 本発明は、以上説明したように、コイル部材への通電時
に各磁性部材に発生する磁極に対して永久磁石の異なる
磁極が吸引され、通電量に応じて弾性部材の付勢力とバ
ランスする開度まで弁を連係機構を介して開閉制御する
ように構成したので、従来より弁の開閉制御を応答性良
く行なえるため、例えばエンジンストール或いは吹上り
等を防止できる。また、弾性部材により弁を閉弁方向若
しくは開弁方向に付勢するので、コイル部材の断線等が
発生しても弾性部材により弁を所定開度に制御できるた
めフエールセーフ機能を有し機関の運転制御を安定化さ
せることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す断面図、第２図は同上
のII−II矢視図、第３図は同上の外観図、第４図は弁駆
動装置の従来例を示す断面図である。 11……ハウジング、12……エンドカバー14……回転軸、
16……永久磁石、18……コイル部材、19a……第１磁性
部材、19b……第２磁性部材

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】内燃機関の流体流量を制御する弁を駆動す
   るものであって、 磁性部材からなる筒状の支持部材により回転自由に支持
   される回転軸と、 該回転軸の外周壁に固定され当該回転軸に対して対称位
   置の外周壁部に異なる磁極を有する永久磁石と、 該永久磁石と略一定の空隙を持って前記永久磁石の外周
   を囲む円筒状のコイル部材と、 前記永久磁石の略半円周部を囲むように前記コイル部材
   の周壁に設けられ一端部が前記コイル部材の一側部より
   外方に突出する半円筒状の第１磁性部材と、 前記永久磁石の残りの略半円周部を囲むように前記コイ
   ル部材の周壁に設けられ一端部が前記第１磁性部材とは
   逆のコイル部材の他側部より下方に突出し、かつ前記第
   １磁性部材の円周方向両端縁部に夫々の所定の空隙を持
   って対向する円周方向両端縁部を有する半円筒状の第２
   磁性部材と、 前記支持部材と第１磁性部材の一端部とに接触する第３
   磁性部材と、 前記支持部材と第２磁性部材の一端部とに接触する第４
   磁性部材と、 前記弁の弁軸と回転軸との間に介装され、回転軸の揺動
   動作によって弁軸の揺動動作を介して弁を開閉可能な連
   係機構と、 前記弁を閉弁方向若しくは開弁方向に付勢する弾性部材
   と、を備え、 前記コイル部材への通電時に各磁性部材に発生する磁極
   に対して永久磁石の異なる磁極が吸引され、通電量に応
   じて弾性部材の付勢力とバランスする開度まで弁を駆動
   すること、 を特徴とする内燃機関の弁駆動装置。