JPH0786340B2 - 内燃機関のアイドルスピード制御弁 - 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アイドルスピード制御弁に関する。

＜従来の技術＞ 従来、機関吸気系の吸気絞り弁をバイパスするバイパス
通路に介装される弁体と、該弁体の駆動軸側に設けられ
た永久磁石による磁界と開弁用及び閉弁用の２つのコイ
ルへの通電によって発生する磁界との間に発生するトル
クにより前記弁体を回動させる２層式ロータリーソレノ
イドと、を含んで構成され、前記２つのコイルへのデュ
ーティ比を変化させることにより前記トルクをデューテ
ィ比に応じて変化させるようにした内燃機関のアイドル
スピード制御弁がある（特開昭61−234234号公報等参
照）。

そして、近年、機関吸気系における補助空気流量制御を
単一の大容量のアイドルスピード制御弁で賄うものがあ
る。

このアイドルスピード制御弁の一例を第３図に示す。

図において、図示しない吸気絞り弁の上下流間をバイパ
スするバイパス通路１の一部を構成する空気通路２が設
けられるハウジング15には円筒面の一部をシール面とし
た弁座３が形成され、一方、電磁コイル8,9で発生する
トルクに応じて空気通路２を開閉するロータリーソレノ
イドバルブ４が設けられている。

ロータリーソレノイドバルブ４は、シャフト５と、この
シャフト５の一端に固定され該シャフト５の軸心回りに
一体に固定される弁体６と、前記シャフト５の他端側の
外周に固定された永久磁石７及び該永久磁石７を囲むよ
うにして固定された開弁用コイル８と閉弁用コイル９と
が夫々巻回された２つのヨーク10,11とからなる２層式
のロータリーソレノイド12と、により構成される。

尚、コイル8,9には電気端子13により駆動電流が供給さ
れ、シャフト５は軸受ブッシュ14により回転自由に支持
される。

前記弁体６は、前記空気通路２の中央部の円筒状空間2a
の内周に摺接する円筒側面の一部をなしており、シャフ
ト５回りに回転することにより円筒側面に形成された前
記弁座３と例えば100μｍ程度の僅かなクリアランスＣ
を有している。そして、該円筒状空間2aの前記バイパス
通路負圧側に開口している下流側の開口を開口面積を絞
ることにより開閉して、前記バイパス通路１を通過する
吸入空気量の制御を行っている。

前記開弁用コイル８は、通電されることにより弁体６の
開弁方向にシャフト５を回転駆動するトルクを発生する
もので、閉弁用コイル９は、通電されることにより弁体
６の閉弁方向にシャフト５を回転駆動するトルクを発生
するものである。

＜発明が解決しようとする課題＞ ところで、かかる従来のアイドルスピード制御弁におい
ては、下流側の弁座３から吸入空気が流出するので、吸
入負圧によって弁体６を弁座３に近づけるような作用力
が発生する。

このため、弁体６と弁座３との間に形成される所定クリ
アランスＣが、弁座３に吸入空気中のゴミが堆積するこ
とにより埋められると、前記吸入負圧によって弁体６と
弁座３との間にゴミが噛み込むようになり、弁体６の作
動がスムーズに行われず、最悪の場合にはアイドルスピ
ードの制御が不能になり、機関の異常回転上昇を招く惧
れがあった。

そこで、本発明は以上のような従来の実情に鑑み、アイ
ドルスピード制御弁の弁体の回転軸に対して一方向に大
きな荷重が加わることを回避して、上記問題点を解消す
ることを目的とする。

＜課題を解決するための手段＞ このため、本発明では、機関の吸気通路に介装された吸
気絞り弁の上下流間をバイパスするバイパス通路を形成
するハウジングと、該ハウジングの前記バイパス通路負
圧側に開口する開口部に設けた弁座と、該弁座に回動摺
接するように保持させた弁体と、該弁体を回転駆動する
駆動装置と、を備え、前記弁体の回動に伴う前記開口部
の開口面積の変化により、前記バイパス通路を通過する
吸入空気量の制御を行う内燃機関のアイドルスピード制
御弁において、前記開口部を前記弁体の回転軸を中心と
する同心円上の対称位置に２箇所形成し、且つ前記弁体
を一側開放の円筒状に形成すると共に前記一側開放部を
バイパス通路の大気側通路に連通させると共に、前記弁
体の筒部に内外を連通させて前記開口部に対応する連通
部を形成する構成とした。

＜作用＞ かかる構成のアイドルスピード制御弁によると、吸入空
気はバイパス通路の大気側通路に連通した一側開放の円
筒状に形成された弁体の前記一側開放部より流入した
後、連通部及び開口部を介して流出する。また、ハウジ
ングの前記バイパス通路負圧側に開口する開口部を前記
弁体の回転軸を中心とする同心円上の対称位置に２箇所
形成し、該開口部に対応する連通部を前記弁体の筒部に
形成したので、対応する開口部において、吸気圧力差に
よってそれぞれ発生する負圧に起因する大きな荷重が、
弁体の回転軸に対して対称な位置において互いに反対の
方向に作用することとなるので、弁体の回転軸に対して
相殺されることになり、回転軸に対して一方向の大きな
荷重が加わることがない。また、開口部に設けた弁座と
弁座に回動摺接するように保持させた弁体との間の吸入
空気中の異物が堆積する可能性がある間隙にも、負圧
が、弁体の回転軸に対して対称な位置において互いに反
対の方向に作用することとなるので、弁体の回転軸に対
して相殺されることになるので、異物が一方向に堆積す
ることはない。

＜実施例＞ 以下に本発明の一実施例を第１図及び第２図に基づいて
説明する。

円筒状の弁体20の外周壁を覆うように円筒状のハウジン
グ21が設けられている。前記ハウジング21にはその内周
壁の一部をシール面とする弁座22a,22bが、対称位置に
それぞれ１個所ずつ設けられ、これら弁座22a,22bには
開口部23a,23bが夫々開設されている。前記ハウジング2
1を覆うように円筒状のケーシング25が設けられ、ケー
シング25と前記ハウジング21との間に円筒状の負圧側通
路24が前記開口部23a,23bに連通させて形成されてい
る。負圧側通路24は下流側の空気通路26に連通されてい
る。

また、前記弁体20には中空部27が形成され、該中空部27
は弁体20の一側部の開口を介して大気側通路28と連通し
ている。従って、機関の吸気通路に介装された図示しな
い吸気絞り弁の上下流間をバイパスするバイパス通路
は、前記大気側通路28,弁体20の中空部27,開口部23a,23
b,負圧側通路24及び空気通路26によって構成される。

前記弁体20にはその内外を連通する連通部20a,20bが対
称位置に形成され、該弁体20はシャフト29に固定してあ
る。このシャフト29と、前記シャフト29の他端側の外周
に固定された永久磁石30と、該永久磁石30を囲むように
して固定された開弁用コイル31及び閉弁用コイル32が夫
々巻回された２つのヨーク33,34と、からなる２層式の
ロータリーソルノイド35と、により弁体20を回転駆動す
る駆動装置が構成される。尚、シャフト29はボールベア
リング36,37を介して前記ハウジング21に回動自在に支
持される。

かかる構成によれば、大気側通路28から弁体20に形成さ
れた円筒状の中空部27内に導入された吸気は、シャフト
29軸心を中心として逆方向にそれぞれ分流されて、それ
ぞれ負圧側通路24,空気通路26を経て機関の燃焼室に供
給される。このとき、各開口部23a,23bにおいて吸入負
圧が弁体20に作用する。しかし、開口部23a,23b及び連
通部20a,20bが対称位置に形成されているので、差圧の
発生が回転軸であるシャフト29を挟んだ対称位置になる
ため、該シャフト29に作用する荷重は相殺されることに
なる。従って、弁体20の回転中心が前記吸入負圧の影響
でズレることがなく、良好な回動性を維持できると共
に、偏摩耗の発生も防げる。

更に、前述したようにシャフト29に対して、吸入負圧は
相殺されるように作用することになるので、吸入負圧に
よって弁体20が一方の弁座22a,22bに偏ることがないた
め、弁座22a,22bと弁体20との間隙にゴミが付着しても
弁体20が偏ってゴミを噛み込むのを防止できる。このた
め、弁体20の作動を良好に維持できる。

また、前記シャフト29はボールベアリング36,37による
両持支持となっており、一般的にボールベアリングは偏
心度が少ないので、前記回転中心がズレることをより防
ぐことが可能となる。

尚、開口部23a,23b及び連通部20a,20bを対称位置に２箇
所より多く設けることも考えられるが以下に述べるよう
な欠点を有する。

即ち吸入負圧を相殺することは可能となるが、弁体にお
ける連通部以外の非連通部の面積が小さくなる惧れがあ
り、閉弁時における前記開口部と前記非連通部とのオー
バーラップによる吸気の閉止が充分でなくなり、もって
全閉時の洩れ流量が増大し、アイドルスピード制御弁と
しての機能を損なうことが考えられる。

＜発明の効果＞ 以上説明したように本発明によると、アイドルスピード
制御弁の弁体回転軸に対して吸気圧力差による一方向の
大きな荷重が加わることを防止でき、弁体にゴミ等が付
着しても、弁体の回動が良好に安定して行えるようにな
ると共に、全閉弁時における吸気の閉止も充分となり、
もって全閉時の洩れ流量も殆ど無く、アイドルスピード
制御弁としての機能を損なうことがないという効果があ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る内燃機関のアイドルスピード制御
弁の一実施例を示す断面図、第２図は第１図におけるＡ
−Ａ断面図、第３図は従来のアイドルスピード制御弁の
一例を示す断面図である。 20……弁体、20a,20b……連通部、21……ハウジング、2
2a,22b……弁座、23a,23b……開口部、24……負圧側通
路、27……中空部、28……大気側通路、29……シャフト

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】機関の吸気通路に介装された吸気絞り弁の
   上下流間をバイパスするバイパス通路を形成するハウジ
   ングと、該ハウジングの前記バイパス通路負圧側に開口
   する開口部に設けた弁座と、該弁座に回動摺接するよう
   に保持させた弁体と、該弁体を回転駆動する駆動装置
   と、を備え、前記弁体の回動に伴う前記開口部の開口面
   積の変化により、前記バイパス通路を通過する吸人空気
   量の制御を行う内燃機関のアイドルスピード制御弁にお
   いて、前記開口部を前記弁体の回転軸を中心とする同心
   円上の対称位置に２箇所形成し、且つ前記弁体を一側開
   放の円筒状に形成すると共に前記一側開放部をバイパス
   通路の大気側通路に連通させると共に、前記弁体の箇部
   に内外を連通させて前記開口部に対応する連通部を形成
   したことを特徴とする内燃機関のアイドルスピード制御
   弁。