JPH0814018A - Valve actuator and engine using it - Google Patents

Valve actuator and engine using it

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JPH0814018A
JPH0814018A JP6150031A JP15003194A JPH0814018A JP H0814018 A JPH0814018 A JP H0814018A JP 6150031 A JP6150031 A JP 6150031A JP 15003194 A JP15003194 A JP 15003194A JP H0814018 A JPH0814018 A JP H0814018A
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JP
Japan
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valve
rotor
shaft
engine
valve actuator
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP6150031A
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Japanese (ja)
Inventor
Kinji Kanekawa
欣次 金川
Masahito Komazaki
雅人 駒崎
Takanori Okawa
高徳 大川
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Mitsubishi Materials Corp
Original Assignee
Mitsubishi Materials Corp
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Publication date
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Publication of JPH0814018A publication Critical patent/JPH0814018A/en
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  • Electrically Driven Valve-Operating Means (AREA)
  • Valve-Gear Or Valve Arrangements (AREA)

Abstract

PURPOSE:To regulate opening of a valve continuously and stably and simplify fail-safe at failure and the structure of an intake tube, etc. CONSTITUTION:A valve actuator comprises a shaft 22 which is arranged along the opening/closing direction of a valve 21 and has one end for attaching a valve body 21a of a valve 21 and a drive means 23 for reciprocating it in its longitudinal direction, and the drive means 23 is provided with a motor 26 and a linear movement means 27 for reciprocating the rotor 25 in the axial C direction. Screw parts 22a, 36a for shifting rotary action of the rotor 25 to reciprocating action of the shaft 22 by mutual screwing are provided in the shaft 22 and the rotor 25, a guide means 37 which suppresses its rotation and supports so as to linearly move in the axis C direction is provided in the shaft 22, and the linear movement means 27 is formed from a temperature sensing material which can be expanded/contracted according to temperature change so that the valve body 21a is operated in a fail-safe side.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、バルブ用アクチュエー
タおよびこれを用いたエンジンに係り、特に、自動車等
のエンジンのアイドリング運転時あるいは低温始動時等
に燃焼室に供給する空気を流通させるバイパス管のバル
ブの開度調整に好適なアクチュエータに関するものであ
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a valve actuator and an engine using the same, and more particularly, to a bypass pipe for circulating air to be supplied to a combustion chamber during idling operation or cold start of an engine of an automobile or the like. The present invention relates to an actuator suitable for adjusting the valve opening degree.

【0002】[0002]

【従来の技術】一般に、自動車等のエンジンには、図6
および図7に示すように、燃焼室1内に空気を供給する
ための主吸気管2が設けられ、該主吸気管2には、図示
しないアクセルに連動して空気供給量を調整するための
スロットルバルブ3(主吸気量調節バルブ)が設けられ
ている。そして、アクセルが踏まれていない状態では、
このスロットルバルブ3は全閉状態となる。
2. Description of the Related Art Generally, an engine of an automobile or the like has a structure shown in FIG.
As shown in FIG. 7 and FIG. 7, a main intake pipe 2 for supplying air into the combustion chamber 1 is provided, and the main intake pipe 2 is for adjusting the air supply amount in conjunction with an accelerator (not shown). A throttle valve 3 (main intake air amount adjustment valve) is provided. And when the accelerator is not stepped on,
The throttle valve 3 is fully closed.

【0003】しかし、アクセルが踏まれていない状態と
しては、エンジン4が停止している場合とアイドリング
運転の場合とがあり、このアイドリング運転時には、エ
ンジン4のアイドリング回転数を維持するために適正な
空気供給量が必要とされる。このため、従来より、主吸
気管2には、スロットルバルブ3の前後を連通するバイ
パス管5が設けられ、このバイパス管5に設けたバルブ
6の開度調整によって、アイドリング運転時の適正な空
気供給量を維持するようになっている。
However, the accelerator is not stepped on when the engine 4 is stopped or when the engine is idling. During the idling operation, it is appropriate to maintain the idling speed of the engine 4. Air supply is needed. For this reason, conventionally, the main intake pipe 2 is provided with a bypass pipe 5 that communicates the front and rear of the throttle valve 3, and by adjusting the opening degree of the valve 6 provided in the bypass pipe 5, proper air flow during idling operation can be achieved. It is designed to maintain the supply.

【0004】すなわち、例えば、アイドリング運転時
に、冷暖房装置が作動したり、パワーステアリング用あ
るいはパワーウインドウ用のモータが作動したりする
と、エンジン4に作用する負荷が変動するため、この負
荷変動に応じた量の燃料および空気を供給してやらなけ
れば、エンジン4が停止してしまうことになる。したが
って、負荷変動に応じて、空気供給量を変化させ、これ
と同時にインジェクションバルブ7から供給空気量に見
合った燃料を噴射させることにより、安定したアイドリ
ング運転状態を維持することができるようになってい
る。
That is, for example, when the cooling / heating device operates or the motor for the power steering or the power window operates during the idling operation, the load acting on the engine 4 fluctuates. Unless the amount of fuel and air are supplied, the engine 4 will stop. Therefore, it is possible to maintain a stable idling operation state by changing the air supply amount according to the load change and at the same time injecting the fuel corresponding to the supplied air amount from the injection valve 7. There is.

【0005】また、寒冷地や厳冬時期等において、始動
前のエンジン4の冷却水温度が極端に低下している場合
には、始動直後のアイドリング運転における燃焼室1へ
の燃料供給を増大させる必要がある。このため、図7に
示すように、低温始動時の燃料供給量を確保すべく、前
記主吸気管2に上記バイパス管5とは別のバイパス管8
を設け、該バイパス管8に設けたバルブ9(ファースト
アイドルコントロールバルブ)を開くことによって、燃
焼室1への空気流量を確保することが行われている。
Further, when the temperature of the cooling water of the engine 4 before starting is extremely low in cold regions or during severe winters, it is necessary to increase the fuel supply to the combustion chamber 1 in the idling operation immediately after starting. There is. Therefore, as shown in FIG. 7, a bypass pipe 8 different from the bypass pipe 5 is provided in the main intake pipe 2 in order to secure a fuel supply amount at the time of cold start.
Is provided and the valve 9 (first idle control valve) provided in the bypass pipe 8 is opened to secure the air flow rate to the combustion chamber 1.

【0006】ところで、従来、上記バイパス管5に設け
られるバルブ6には、ソレノイドよりなるバルブ用アク
チュエータ10が設けられ、該ソレノイドに供給する電
力をON・OFFさせてバルブ6の弁体6aを往復移動
させることにより、バイパス管5を全開・全閉としてい
た。
By the way, conventionally, the valve 6 provided in the bypass pipe 5 is provided with a valve actuator 10 composed of a solenoid, and the valve body 6a of the valve 6 is reciprocated by turning on and off the electric power supplied to the solenoid. By moving, the bypass pipe 5 was fully opened and fully closed.

【0007】しかし、上記ソレノイドによるバルブ6の
開度調整は、基本的には、上述したように二値的であ
り、供給電力のデューティを変化させることによって、
適当な開度調整を行う場合においても、バネの弾発力と
磁着力との微妙なバランス等によって開度を維持しなけ
ればならず、きめの細かい開度調整を行うことは困難で
あった。特に、バイパス管5に流入する空気の圧力が変
動するために、弁体6aを一定の位置に安定して配置し
ておくことは困難である。そこで、近年、バイパス管5
のバルブ用アクチュエータ10としては、上記ソレノイ
ドに代え、モータによって駆動する方式のものが提案さ
れている。
However, the adjustment of the opening degree of the valve 6 by the solenoid is basically binary as described above, and by changing the duty of the supplied electric power,
Even when an appropriate opening adjustment is performed, it is necessary to maintain the opening due to a delicate balance between the elastic force of the spring and the magnetic force, and it is difficult to perform fine opening adjustment. . Particularly, since the pressure of the air flowing into the bypass pipe 5 fluctuates, it is difficult to stably arrange the valve body 6a at a fixed position. Therefore, in recent years, the bypass pipe 5
As the valve actuator 10, a system has been proposed in which a motor is used instead of the solenoid.

【0008】すなわち、このバルブ用アクチュエータ1
0では、モータの回転軸に雌ネジ孔を形成し、この雌ネ
ジ孔にシャフト10aに形成した雄ネジを螺合状態に配
するとともに、このシャフト10aの回転を抑止するこ
ととしている。これによれば、モータの作動によってロ
ータが回転され、該ロータの回転に伴って雌ネジ孔が回
転されると、回転を抑止されたシャフト10aが雄ネジ
を雌ネジ孔に倣わせて、その軸線方向に移動させられる
ようになっている。したがって、このシャフト10aの
先端にバルブ6の弁体6aを取り付けておけば、モータ
の作動によって任意位置に弁体6aを配置し、バイパス
管5の開度調整を無段階に行うことができることにな
る。
That is, this valve actuator 1
In No. 0, a female screw hole is formed in the rotating shaft of the motor, the male screw formed on the shaft 10a is screwed into the female screw hole, and rotation of the shaft 10a is suppressed. According to this, when the rotor is rotated by the operation of the motor and the female screw hole is rotated with the rotation of the rotor, the shaft 10a, which is prevented from rotating, causes the male screw to follow the female screw hole, It can be moved in the axial direction. Therefore, if the valve body 6a of the valve 6 is attached to the tip of the shaft 10a, the valve body 6a can be arranged at an arbitrary position by the operation of the motor and the opening degree of the bypass pipe 5 can be adjusted steplessly. Become.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記のよう
にモータを使用したバルブ用アクチュエータ10は、バ
イパス管5のバルブ6の開度を無段階に調整することが
できる利点があるものの、モータのコイルが断線した場
合に、バルブ6が制御不能となる不都合がある。但し、
通常のアイドリング運転状態であれば、バルブ6の開度
が維持されることにより、その不都合は、アイドリング
運転が不安定な状態となる程度に止まる。一方、吸気管
2周辺の構造の簡略化を図るために、概略機能の同様な
通常のアイドリング運転用のバルブ6と、上記ファース
トアイドルコントロールバルブ9とを同一のバルブによ
って実現することが考えられている。
By the way, the valve actuator 10 using the motor as described above has an advantage that the opening degree of the valve 6 of the bypass pipe 5 can be adjusted steplessly. When the coil is broken, the valve 6 cannot be controlled. However,
In the normal idling operation state, the opening degree of the valve 6 is maintained, and the disadvantage is stopped to such an extent that the idling operation becomes unstable. On the other hand, in order to simplify the structure around the intake pipe 2, it is considered that the normal idle operation valve 6 having the same general function and the fast idle control valve 9 are realized by the same valve. There is.

【0010】しかしながら、無段階の開度調整を実施す
るために、上記のようにモータを使用したバルブ用アク
チュエータ10によってこれを実現する場合には、ファ
ーストアイドルコントロールバルブ9によって調整され
るべき流通面積が、通常のアイドリング運転用のバルブ
6によって調整されるべき流通面積と比較して遥かに大
きいために、上記不都合は、深刻なものとなる。
However, in order to carry out the stepless opening adjustment, when this is realized by the valve actuator 10 using the motor as described above, the distribution area to be adjusted by the fast idle control valve 9 However, the above-mentioned inconvenience becomes serious because the flow area is much larger than the flow area to be adjusted by the valve 6 for normal idling operation.

【0011】すなわち、低温始動時にバイパス管のバル
ブを大きく開口させてエンジン4を始動し、そのアイド
リング運転状態でモータが故障した場合には、バイパス
管が大きく開口した状態に保持されるため、通常のアイ
ドリング運転状態では考えられない程度の燃料供給がな
される。このため、エンジン4の回転数は、異常に高く
なってしまう事態の発生が考えられる。このような事態
は、エンジン4の設計におけるフェールセーフの観点か
らも好ましいものではない。
That is, when the engine 4 is started by opening the valve of the bypass pipe largely at the time of low temperature start and the motor fails in the idling operation state, the bypass pipe is kept in the wide open state, so Fuel supply is made to an extent unthinkable in the idling operation state. Therefore, it is possible that the number of revolutions of the engine 4 becomes abnormally high. Such a situation is not preferable from the viewpoint of fail-safe design of the engine 4.

【0012】本発明は、上述した事情に鑑みてなされた
ものであって、バルブの開度を無段階にかつ安定して調
整するとともに、故障発生時にフェールセーフ側にバル
ブの弁体を配置することができ、しかも、吸気管の構造
の簡略化を図ることができるバルブ用アクチュエータお
よびこれを用いたエンジンを提供することを目的として
いる。
The present invention has been made in view of the above-mentioned circumstances, and adjusts the valve opening steplessly and stably, and arranges the valve body of the valve on the fail-safe side when a failure occurs. It is an object of the present invention to provide a valve actuator and an engine using the same, which is capable of simplifying the structure of the intake pipe.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、バルブの開閉方向に沿って配置されその
一端にバルブの弁体を取り付けるシャフトと、該シャフ
トをその長手方向に往復移動させる駆動手段とからな
り、該駆動手段が、外部構造物に固定されるステータ
と、該ステータ内に回転可能かつ軸線方向に移動可能に
支持されるロータとを具備するモータと、前記ロータを
ステータに対して軸線方向に往復移動させる直線移動手
段とを具備し、前記シャフトおよび前記ロータに、相互
に螺合してロータの回転動作をシャフトの往復動作に変
換するスクリュー部が設けられ、前記シャフトに、その
回転を抑止しかつ軸線方向に直線移動可能に支持するガ
イド手段が設けられ、前記直線移動手段が、前記ステー
タとロータとの間に配置され、温度変化によって伸縮さ
せられる温度感知材よりなるバルブ用アクチュエータを
提案している。
In order to achieve the above object, the present invention provides a shaft arranged along the opening / closing direction of a valve and having a valve body of the valve attached to one end thereof, and a reciprocating shaft in the longitudinal direction thereof. A motor having a stator fixed to an external structure and a rotor rotatably supported in the stator and movable in the axial direction; and the rotor. A linear movement unit that reciprocates in the axial direction with respect to the stator, and the shaft and the rotor are provided with screw portions that are screwed into each other to convert the rotational movement of the rotor into the reciprocating movement of the shaft. The shaft is provided with guide means for inhibiting the rotation thereof and supporting the shaft so as to be linearly movable in the axial direction, and the linear movement means is arranged between the stator and the rotor. Is proposed a valve actuator made of a temperature-sensitive material is caused to stretch due to temperature changes.

【0014】上記バルブ用アクチュエータにおいて、温
度感知材が形状記憶合金よりなり、ステータとロータと
を連結状態に固定されている構造とすれば効果的であ
る。また、ステータとロータとの間に、ロータの軸線方
向への移動に伴って容積を変化させるシリンダ室を設
け、温度感知材が、前記シリンダ室内に液密状態に封入
される流体よりなる構造としてもよい。さらに、上記バ
ルブ用アクチュエータにおいて、モータを、ステッピン
グモータとしてもよい。
In the above valve actuator, it is effective if the temperature sensing material is made of a shape memory alloy and the stator and the rotor are fixed in a connected state. In addition, a cylinder chamber is provided between the stator and the rotor, the volume of which changes in accordance with the movement of the rotor in the axial direction, and the temperature sensing material is a fluid-tight sealed structure in the cylinder chamber. Good. Further, in the above valve actuator, the motor may be a stepping motor.

【0015】また、本発明は、上記バルブ用アクチュエ
ータが、吸気管の主吸気量調節バルブの前後を連通する
バイパス管のバルブに取り付けられているエンジンを提
案している。このエンジンにおいて、エンジンの作動と
ともに温度の上昇するエンジン内部の流体を直線移動手
段の周囲に流通させる流路を設けた構成とすれば効果的
である。
Further, the present invention proposes an engine in which the valve actuator is attached to a valve of a bypass pipe which communicates the front and rear of the main intake air amount adjusting valve of the intake pipe. In this engine, it is effective to provide a flow path for circulating the fluid inside the engine, the temperature of which rises with the operation of the engine, around the linear movement means.

【0016】[0016]

【作用】本発明に係るバルブ用アクチュエータによれ
ば、駆動手段の作動によりシャフトが長手方向に往復移
動され、その一端に取り付けたバルブの弁体がバルブの
開閉方向に移動させられる。この場合に、駆動手段のう
ちのモータが作動されると、外部構造物に固定されたス
テータに対してそのロータが軸線回りに回転させられ
る。ロータおよびシャフトには、相互に螺合するスクリ
ュー部が設けられているので、このスクリュー部によっ
て、ロータの回転がシャフトの往復動作に変換される。
これにより、ロータの回転角度に応じて弁体の位置を変
化させ、バルブの開度を任意に設定することが可能とな
る。
According to the valve actuator of the present invention, the shaft is reciprocally moved in the longitudinal direction by the operation of the drive means, and the valve element of the valve attached to one end of the shaft is moved in the opening / closing direction of the valve. In this case, when the motor of the driving means is operated, the rotor of the stator fixed to the external structure is rotated around the axis. Since the rotor and the shaft are provided with screw portions that are screwed into each other, the rotation of the rotor is converted into reciprocating movement of the shaft by the screw portions.
As a result, the position of the valve element can be changed according to the rotation angle of the rotor, and the opening degree of the valve can be set arbitrarily.

【0017】また、駆動手段のうちの直線移動手段が作
動されると、ロータがステータに対して軸線方向に往復
移動させられ、上記モータによる弁体の移動範囲が軸線
方向にシフトされることになる。この場合に、直線移動
手段は温度感知材よりなるものであるため、温度変化に
応じて弁体の移動範囲を変化させることが可能となる。
したがって、バルブが設置される任意の設備あるいは装
置において、作動流体等の温度変化に伴わせて、バルブ
の弁体を閉方向あるいは開方向にシフトさせ、フェール
セーフ設計あるいは自動調節設計を容易に行うことが可
能となる。
When the linear moving means of the driving means is actuated, the rotor is reciprocally moved in the axial direction with respect to the stator, and the moving range of the valve element by the motor is shifted in the axial direction. Become. In this case, since the linear moving means is made of the temperature sensing material, it is possible to change the moving range of the valve body according to the temperature change.
Therefore, in any facility or device in which the valve is installed, the valve body of the valve is shifted to the closing direction or the opening direction according to the temperature change of the working fluid, etc., and the fail-safe design or the automatic adjustment design is easily performed. It becomes possible.

【0018】また、温度感知材を、ステータとロータと
を接続する形状記憶合金により構成すれば、温度変化に
よって温度感知材を伸縮させ、その伸縮に伴わせてステ
ータに対するロータの位置を変化させることが可能とな
る。さらに、ステータとロータとの間に、ロータの軸線
方向への移動に伴って容積を変化させるシリンダ室を設
け、温度感知材が、前記シリンダ室内に液密状態に封入
される流体よりなる構成とすれば、温度変化に伴って流
体よりなる温度感知材に体積変化が発生し、シリンダ室
の容積が変化させられることにより、ロータがステータ
に対して軸線方向に移動させられることになる。また、
モータをステッピングモータとすれば、オープンループ
制御の採用が可能となって制御系が簡略化されるととも
に、累積誤差を低減して精度の高いバルブの開度調整を
実施することが可能となる。
Further, if the temperature sensing material is made of a shape memory alloy that connects the stator and the rotor, the temperature sensing material expands and contracts due to temperature changes, and the position of the rotor with respect to the stator changes in accordance with the expansion and contraction. Is possible. Further, between the stator and the rotor, a cylinder chamber whose volume is changed according to the movement of the rotor in the axial direction is provided, and the temperature sensing material is composed of a fluid sealed in a liquid-tight state in the cylinder chamber. Then, the volume of the temperature sensing material made of fluid changes with the temperature change, and the volume of the cylinder chamber is changed, so that the rotor is moved in the axial direction with respect to the stator. Also,
If the motor is a stepping motor, open loop control can be adopted, the control system can be simplified, and cumulative error can be reduced to perform highly accurate valve opening adjustment.

【0019】本発明に係るエンジンによれば、上記構成
のバルブ用アクチュエータによりバイパス管のバルブの
開度調整が実施される。したがって、バイパス管の流通
面積が無段階にかつ安定して調整されるので、所望の流
量の空気を流通させることが可能となるとともに、空気
流によって開度が変動しないように維持されることにな
る。その結果、エンジンの負荷変動に応じて適正な流量
の空気を流通させることができるので、アイドリング運
転を安定して持続することが可能となる。
According to the engine of the present invention, the opening degree of the valve of the bypass pipe is adjusted by the valve actuator having the above structure. Therefore, since the flow area of the bypass pipe is adjusted steplessly and stably, it becomes possible to circulate a desired flow rate of air, and at the same time, the opening degree is maintained so as not to be changed by the air flow. Become. As a result, an appropriate amount of air can be circulated according to the load change of the engine, so that the idling operation can be stably maintained.

【0020】また、モータによる弁の往復移動を通常の
アイドリング運転時において実施することとし、直線移
動手段によるロータの往復移動を低温始動時におけるア
イドリング運転時に実施することができるので、バイパ
ス管およびバルブが統一されて吸気管の構造が簡略化さ
れる。この場合に、直線移動手段が温度感知材であれ
ば、エンジンが暖まった状態の通常のアイドリング運転
時にバイパス管の開度が狭く設定されるので、モータが
故障した場合においても、アイドリング運転における回
転数の異常な増大を防止することが可能となる。
Further, since the reciprocating movement of the valve by the motor is carried out during the normal idling operation, and the reciprocating movement of the rotor by the linear moving means can be carried out during the idling operation at the cold start, the bypass pipe and the valve Is unified and the structure of the intake pipe is simplified. In this case, if the linear movement means is a temperature sensing material, the opening of the bypass pipe is set to a small value during normal idling operation when the engine is warm, so even if the motor fails, the rotation in idling operation It is possible to prevent an abnormal increase in the number.

【0021】さらに、上記エンジンにおいて、エンジン
の作動とともに温度の上昇するエンジン内部の流体、例
えば、冷却水、潤滑油、排気ガス等の流体を直線移動手
段の周囲に流通させる流路を設ける構成とすれば、エン
ジンの温度状況を確実に直線移動手段に感知させること
が可能となる。
Further, in the above engine, there is provided a flow passage for circulating a fluid in the engine whose temperature rises with the operation of the engine, such as a fluid such as cooling water, lubricating oil and exhaust gas, around the linear moving means. By doing so, it becomes possible for the linear movement means to reliably detect the temperature condition of the engine.

【0022】[0022]

【実施例】以下、本発明に係るバルブ用アクチュエータ
およびこれを用いたエンジンの一実施例について図1か
ら図5を参照して説明する。本実施例に係るバルブ用ア
クチュエータ20は、図1に示すように、バルブ21の
弁体21aを先端に取り付ける棒状のシャフト22と、
このシャフト22をその長手方向に移動させる駆動手段
23とから構成されている。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of a valve actuator and an engine using the same according to the present invention will be described below with reference to FIGS. As shown in FIG. 1, a valve actuator 20 according to the present embodiment includes a rod-shaped shaft 22 to which a valve body 21a of a valve 21 is attached at its tip,
It is composed of a drive means 23 for moving the shaft 22 in its longitudinal direction.

【0023】前記駆動手段23は、ステータ24とロー
タ25とを具備するステッピングモータ26と、このス
テッピングモータ26のロータ25を、ステータ24に
対してその軸線方向に往復移動させる直線移動手段27
とを具備している。前記ステッピングモータ26のステ
ータ24は、後述するエンジンのバイパス管のような外
部構造物に固定されるケーシング28と、その内部に配
されるボビン29とから構成されている。該ボビン29
は、環状に形成されたコイル30を内部に収納する円環
状に形成されているとともに、軸線C方向に2つ並べて
配置されている。
The driving means 23 includes a stepping motor 26 having a stator 24 and a rotor 25, and a linear moving means 27 for reciprocating the rotor 25 of the stepping motor 26 in the axial direction of the stator 24.
Is provided. The stator 24 of the stepping motor 26 is composed of a casing 28 fixed to an external structure such as an engine bypass pipe, which will be described later, and a bobbin 29 arranged inside the casing 28. The bobbin 29
Are formed in an annular shape that accommodates the coil 30 formed in an annular shape, and are arranged side by side in the direction of the axis C.

【0024】各ボビン29には、図3に示すように、そ
の内周面を形成するように周方向に配列された複数の台
形状の極歯29a・29bが配列状態に設けられてい
る。これら極歯29a・29bは、周方向に沿って交互
に異なる磁極を帯びるように設けられている。また、前
記コイル30は、各ボビン29毎に2つの巻線よりな
り、通電される巻線を変えることにより、極歯29a・
29bに現われる磁極を変化させることができるように
なっている。
As shown in FIG. 3, each bobbin 29 is provided with a plurality of trapezoidal pole teeth 29a, 29b arranged in the circumferential direction so as to form the inner peripheral surface thereof in an array state. The pole teeth 29a and 29b are provided so as to alternately have different magnetic poles along the circumferential direction. Further, the coil 30 is composed of two windings for each bobbin 29, and the pole teeth 29a.
The magnetic pole appearing at 29b can be changed.

【0025】また、前記ロータ25は、円柱状に形成さ
れた外周面に、軸線C方向に沿う短冊状の磁極31を周
方向に複数配列するように構成されている。このロータ
25の磁極31は、周方向に交互に異磁極となるように
着磁されており、前記ステータ24の極歯29a・29
bとの間にリング状の微小間隙を形成するように配設さ
れている。このように形成されたロータ25は、ケーシ
ング24に固定されるフランジ32と、ケーシング28
内面に設けられた円筒状の滑り軸受部33によって軸線
C方向に移動自在に支持される摺動ハウジング34と
に、ベアリング35を介してそれぞれ回転自在に取り付
けられている。
Further, the rotor 25 is constructed such that a plurality of strip-shaped magnetic poles 31 along the axis C direction are arrayed in the circumferential direction on the outer peripheral surface formed in a cylindrical shape. The magnetic poles 31 of the rotor 25 are magnetized so as to have different magnetic poles alternately in the circumferential direction, and the pole teeth 29a and 29 of the stator 24 are magnetized.
It is arranged so as to form a ring-shaped minute gap with b. The rotor 25 thus formed includes a flange 32 fixed to the casing 24 and a casing 28.
It is rotatably attached via a bearing 35 to a sliding housing 34 which is movably supported in the direction of the axis C by a cylindrical sliding bearing portion 33 provided on the inner surface.

【0026】さらに、前記ロータ25には、その中心
に、軸線C方向に沿って穿設された中心孔36が設けら
れており、該中心孔36内には、雌ネジ36a(スクリ
ュー部)が形成されている。また、前記シャフト22に
は、その外周面に前記ロータ25の雌ネジ36aに螺合
する雄ネジ22a(スクリュー部)と、長手方向に沿っ
て形成される案内溝22bとが設けられている。この案
内溝22b内には、前記フランジ32に設けられたキー
部材32aが挿入配置されている。そして、該キー部材
32aと前記案内溝22bとによって、シャフト22の
移動を案内するガイド手段37が構成されている。
Further, the rotor 25 is provided with a center hole 36 formed at the center thereof along the direction of the axis C, and inside the center hole 36, a female screw 36a (screw portion) is formed. Has been formed. Further, the shaft 22 is provided on its outer peripheral surface with a male screw 22a (screw portion) that is screwed into the female screw 36a of the rotor 25, and a guide groove 22b formed along the longitudinal direction. A key member 32a provided on the flange 32 is inserted and arranged in the guide groove 22b. The key member 32a and the guide groove 22b constitute guide means 37 for guiding the movement of the shaft 22.

【0027】このガイド手段37は、キー部材32aを
案内溝22bの溝壁に係合させることによって、ロータ
25の回転に伴って回転されようとするシャフト22の
回転を抑止するとともに、案内溝22bに沿う軸線C方
向へのシャフト22の移動のみを許容するようになって
いる。したがって、ステッピングモータ26の回転力は
相互に螺合している雄ネジ22aと雌ネジ36aとによ
ってシャフト22を軸線C方向へ移動させる推進力に変
換され、シャフト22は、ガイド手段37に案内されて
軸線C方向に往復移動することができるようになってい
る。
By engaging the key member 32a with the groove wall of the guide groove 22b, the guide means 37 suppresses the rotation of the shaft 22 which is about to be rotated along with the rotation of the rotor 25, and the guide groove 22b. Only the movement of the shaft 22 in the direction of the axis C along the axis is allowed. Therefore, the rotational force of the stepping motor 26 is converted into a propulsive force for moving the shaft 22 in the direction of the axis C by the male screw 22a and the female screw 36a screwed together, and the shaft 22 is guided by the guide means 37. It is possible to reciprocate in the direction of the axis C.

【0028】前記直線移動手段27は、形状記憶合金等
の材質よりなる温度感知材であり、例えば、コイルバネ
状に形成されている。この直線移動手段27は、前記ロ
ータ25を支持している摺動ハウジング34とケーシン
グ28との間に設けられる伝熱ブロック38の凹部38
a内に収納配置され、該伝熱ブロック38および摺動ハ
ウジング34にその両端を固定されている。したがっ
て、該直線移動手段27が加熱されて温度が上昇した場
合には、軸線C方向に伸びる方向に変形して、ステータ
24に対してロータ25を軸線C方向に沿う一方向に直
線移動させ、温度が低下した場合には、その逆方向にロ
ータ25を直線移動させることができるようになってい
る。
The linear moving means 27 is a temperature sensing material made of a material such as a shape memory alloy, and is formed in a coil spring shape, for example. The linear moving means 27 is provided with a recess 38 of a heat transfer block 38 provided between a sliding housing 34 supporting the rotor 25 and a casing 28.
The heat transfer block 38 and the sliding housing 34 have both ends fixed to the heat transfer block 38 and the housing 38. Therefore, when the linear moving means 27 is heated and the temperature rises, the linear moving means 27 is deformed in a direction extending in the axis C direction and linearly moves the rotor 25 with respect to the stator 24 in one direction along the axis C direction. When the temperature drops, the rotor 25 can be linearly moved in the opposite direction.

【0029】また、前記伝熱ブロック38は、アルミニ
ウム等の熱伝導率の大きな材質により形成されており、
その内部には、銅パイプ等よりなる管路39(流路)が
埋め込まれている。該管路39は、前記直線移動手段2
7を収納している凹部38aを取り囲むように配設され
ていて、後述するエンジンの冷却水を流通させるように
なっている。これにより、冷却水の温度が管路39およ
び伝熱ブロック38を介して即座に直線移動手段27に
感知されるようになっている。なお、図1および図2に
おいて、符号40はコイル30に通電するための端子、
41はシャフト22の雄ネジ22aとロータ25の雌ネ
ジ22aとの間のバックラッシュをなくすためのバネで
ある。
The heat transfer block 38 is made of a material having a high heat conductivity such as aluminum.
A conduit 39 (flow path) made of a copper pipe or the like is embedded in the inside thereof. The conduit 39 is the linear movement means 2
It is arranged so as to surround the concave portion 38a accommodating 7 and allows the cooling water for the engine to be described later to flow therethrough. As a result, the temperature of the cooling water is immediately detected by the linear moving means 27 via the conduit 39 and the heat transfer block 38. 1 and 2, reference numeral 40 denotes a terminal for energizing the coil 30,
Reference numeral 41 is a spring for eliminating backlash between the male screw 22a of the shaft 22 and the female screw 22a of the rotor 25.

【0030】このように形成されたバルブ用アクチュエ
ータ20は、例えば、図4に示すように、エンジン42
の吸気管43のバイパス管44に設けたバルブ21の弁
体21aに取り付けられて使用される。すなわち、例え
ば、寒冷地や厳冬時期等において、エンジン42が始動
される前の冷却水が冷えている状態では、伝熱ブロック
38の管路39内の冷却水も低温状態であり、直線移動
手段27は、その低温状態を感知して収縮している。し
たがって、ロータ25はシャフト22を引っ込める方向
に移動させられた状態に配置され、シャフト22の先端
に取り付けられている弁体21aは、バルブ21を大き
く開いた位置に配置されている。
The valve actuator 20 formed in this way can be used, for example, as shown in FIG.
It is used by being attached to the valve body 21a of the valve 21 provided in the bypass pipe 44 of the intake pipe 43. That is, for example, in a cold region or in a severe winter season, when the cooling water is cold before the engine 42 is started, the cooling water in the pipe 39 of the heat transfer block 38 is also in a low temperature state, and the linear moving means is used. 27 is contracted by sensing the low temperature state. Therefore, the rotor 25 is arranged in a state of being moved in the direction of retracting the shaft 22, and the valve body 21a attached to the tip of the shaft 22 is arranged in a position where the valve 21 is wide open.

【0031】そして、エンジン42が始動されると、バ
ルブ21を大きく開いたバイパス管44を通して多量の
空気が供給され、また、この供給空気量に伴って多量の
燃料が燃焼室45内に噴射されて、良好な燃焼状態が確
保される。したがって、低温始動時においても、安定し
たアイドリング運転状態が達成されることになる。
When the engine 42 is started, a large amount of air is supplied through the bypass pipe 44 with the valve 21 widely opened, and a large amount of fuel is injected into the combustion chamber 45 according to the supplied air amount. As a result, a good combustion state is secured. Therefore, a stable idling operation state is achieved even at the time of cold start.

【0032】また、始動時のアイドリング運転が続行さ
れて、エンジン42の冷却水が暖まってくると、その熱
が管路39および伝熱ブロック38を介して直線移動手
段27によって感知され、これに応じて直線移動手段2
7が伸張されて、ロータ25はケーシング28からシャ
フト22を突出させる方向に移動させられることにな
る。したがって、弁体21aは、バイパス管44のバル
ブ21の開度を小さくするように移動させられて、供給
空気量を低減する。その結果、エンジン42は、回転数
が低下させられ、通常のアイドリング運転状態となる。
When the idling operation at the time of starting is continued and the cooling water of the engine 42 is warmed up, the heat is detected by the linear moving means 27 via the pipe 39 and the heat transfer block 38, and this is detected. According to the linear moving means 2
7 is expanded, and the rotor 25 is moved in the direction in which the shaft 22 is projected from the casing 28. Therefore, the valve body 21a is moved so as to reduce the opening degree of the valve 21 of the bypass pipe 44, and the supply air amount is reduced. As a result, the rotation speed of the engine 42 is reduced, and the engine 42 enters a normal idling operation state.

【0033】この場合において、図示しない冷暖房装置
やパワーステアリング等の作動によってエンジン42へ
の負荷が変化した場合には、これに応じてステッピング
モータ26のコイル30に通電され、ロータ25が適当
な角度回転される。すると、ロータ25の雌ネジ36a
に螺合する雄ネジ22aを有するシャフト22がガイド
手段37によって軸線C方向に案内されつつ直線移動さ
せられて、弁体21aの位置を変位させることになる。
In this case, when the load on the engine 42 changes due to the operation of a cooling / heating device (not shown), power steering, etc., the coil 30 of the stepping motor 26 is energized accordingly, and the rotor 25 is rotated at an appropriate angle. Is rotated. Then, the female screw 36a of the rotor 25
The shaft 22 having the male screw 22a screwed into is linearly moved while being guided in the direction of the axis C by the guide means 37, and the position of the valve body 21a is displaced.

【0034】すなわち、ステッピングモータ26の作動
によって、負荷変動に応じた適正な供給空気量を達成す
るようにバルブ21の開度が調整され、アイドリング運
転状態が安定して維持されることになる。この場合に、
弁体21aは、ステッピングモータ26によって移動さ
せられるので、その位置をきめ細かく変化させることが
できる。したがって、微妙な開度変化を実現し得て、良
好なアイドリング運転状態を達成することができる。
That is, by operating the stepping motor 26, the opening degree of the valve 21 is adjusted so as to achieve an appropriate supply air amount according to the load fluctuation, and the idling operation state is stably maintained. In this case,
Since the valve body 21a is moved by the stepping motor 26, its position can be finely changed. Therefore, it is possible to realize a slight change in the opening degree and achieve a good idling operation state.

【0035】また、上記のように、シャフト22はステ
ッピングモータ26の回転力を雌ネジ36a、雄ネジ2
2aにより変換して軸線C方向に直線移動されるもので
あるから、弁体21aを介して空気流よりシャフト22
に付与される圧力はネジ36a・22aによって受けら
れ、ステッピングモータ26に逆転トルクが与えられな
いように保持されることになる。これにより、弁体21
aの位置が空気流によって変動しないように安定して維
持され、安定したアイドリング運転状態を維持すること
ができる。
As described above, the shaft 22 applies the rotational force of the stepping motor 26 to the female screw 36a and the male screw 2.
2a and is linearly moved in the direction of the axis C. Therefore, the shaft 22 is moved from the air flow via the valve body 21a.
The pressure applied to the stepping motor 26 is received by the screws 36a and 22a, and is held so that the reverse torque is not applied to the stepping motor 26. Thereby, the valve body 21
The position of a is stably maintained so as not to change due to the airflow, and a stable idling operation state can be maintained.

【0036】次に、本実施例のバルブ用アクチュエータ
20において、コイル30の断線等によってステッピン
グモータ26が故障した場合について、以下に説明す
る。まず、通常のアイドリング運転状態において、ステ
ッピングモータ26が故障した場合には、弁体21aが
制御不能となるために良好なアイドリング運転状態が保
てなくなる。したがって、エンジン42に負荷変動が生
じると、アイドリング運転が停止してしまうことがあ
る。
Next, in the valve actuator 20 of this embodiment, the case where the stepping motor 26 fails due to the disconnection of the coil 30 will be described below. First, in a normal idling operation state, when the stepping motor 26 fails, the valve body 21a becomes uncontrollable, so that a good idling operation state cannot be maintained. Therefore, when a load change occurs in the engine 42, the idling operation may stop.

【0037】一方、エンジン42の負荷が軽くなる方向
に変動した場合には、エンジン42の回転数が若干上昇
することが考えられる。しかし、本実施例のバルブ用ア
クチュエータ20によれば、ステッピングモータ26が
故障した場合には、弁体21aは、その位置に止められ
るので、エンジン42の回転数が異常に上昇してしまう
ような事態に至ることは回避される。
On the other hand, when the load of the engine 42 fluctuates in the direction of lightening, it is conceivable that the rotational speed of the engine 42 may slightly increase. However, according to the valve actuator 20 of the present embodiment, when the stepping motor 26 fails, the valve body 21a is stopped at that position, so that the rotation speed of the engine 42 is abnormally increased. The situation is avoided.

【0038】また、低温始動時のアイドリング運転状態
において、ステッピングモータ26が故障した場合に
も、上記と同様にステッピングモータ26による弁体2
1aの制御が不能となるために負荷変動に応じた良好な
アイドリング運転状態を保持することが困難になる。こ
こで、バルブ21が大きく開かれた状態で上記故障が発
生した場合には、多量の空気が燃焼室45内に流入する
こととなるが、エンジン42が低温状態であるために、
その回転数が異常に高くなることはない。そして、アイ
ドリング運転が進行してエンジン42の冷却水が暖まっ
てくると、直線移動手段37たる温度感知材がその温度
変化を感知して伸張するので、バルブ21の開度は縮小
され、通常のアイドリング運転状態となる。
Further, even when the stepping motor 26 fails in the idling operation state at the time of cold start, the valve element 2 by the stepping motor 26 is similarly operated as described above.
Since the control of 1a becomes impossible, it becomes difficult to maintain a good idling operation state according to the load fluctuation. Here, if the above failure occurs with the valve 21 wide open, a large amount of air will flow into the combustion chamber 45, but since the engine 42 is in a low temperature state,
The number of rotations does not become abnormally high. When the idling operation progresses and the cooling water of the engine 42 warms up, the temperature sensing material, which is the linear moving means 37, senses the temperature change and expands. It becomes the idling operation state.

【0039】つまり、本実施例のバルブ用アクチュエー
タ20によれば、低温始動時におけるアイドリング運転
中にステッピングモータ26に故障が発生しても、エン
ジン42の回転数が異常に高くなることを回避すること
ができる。したがって、通常のアイドリング運転に使用
されるバルブおよびファーストアイドルコントロールバ
ルブ用のアクチュエータを1つのバルブ用アクチュエー
タ20によって実現することができるので、吸気管43
周辺の構造を簡略化することができることになる。
That is, according to the valve actuator 20 of the present embodiment, even if a failure occurs in the stepping motor 26 during idling operation at the time of cold start, it is possible to avoid an abnormal increase in the rotational speed of the engine 42. be able to. Therefore, the actuator for the valve and the fast idle control valve used for the normal idling operation can be realized by the single valve actuator 20, so that the intake pipe 43
The surrounding structure can be simplified.

【0040】次に、本発明に係るバルブ用アクチュエー
タの第2実施例について、図5を参照して説明する。本
実施例のバルブ用アクチュエータ50は、直線移動手段
51において、上記第1の実施例におけるバルブ用アク
チュエータ20と相違している。
Next, a second embodiment of the valve actuator according to the present invention will be described with reference to FIG. The valve actuator 50 of this embodiment is different from the valve actuator 20 of the first embodiment in the linear movement means 51.

【0041】本実施例のバルブ用アクチュエータ20に
おける直線移動手段51は、伝熱ブロック38に設けら
れた凹部38aに嵌合状態に配される凸部52を摺動ハ
ウジング34に設け、該凹部38aと凸部52とによっ
て区画形成されるシリンダ室53内に、例えば、ワック
スのような材質よりなる流体54を封入して構成されて
いる。凹部38aと凸部との摺動部は、パッキン55に
よって液密状態に閉塞されていて、シリンダ室53内に
封入されている流体54がシリンダ室53の外部に漏洩
しないようになっている。
In the linear moving means 51 of the valve actuator 20 of this embodiment, the sliding housing 34 is provided with a convex portion 52 which is fitted in the concave portion 38a provided in the heat transfer block 38, and the concave portion 38a is formed. A fluid 54 made of a material such as wax is enclosed in a cylinder chamber 53 defined by the convex portion 52 and the convex portion 52. The sliding portion between the concave portion 38a and the convex portion is closed in a liquid-tight state by a packing 55 so that the fluid 54 sealed in the cylinder chamber 53 does not leak to the outside of the cylinder chamber 53.

【0042】このように構成されたバルブ用アクチュエ
ータ20によれば、冷却水の温度が低い場合には、流体
54が収縮していて、シリンダ室53の容積が小さくな
っているので、ロータ25はシャフト22がケーシング
28内に引っ込む方向に移動されている。そして、冷却
水が加熱されると、その熱が伝熱ブロック38を介して
シリンダ室53内の流体54に伝達され、該流体54の
体積が増大する。その結果、摺動ハウジング34は、シ
リンダ室53の容積が増大する方向、すなわちシャフト
22がケーシング28から突出する方向に押圧され、バ
ルブ21が閉塞される方向に弁体21aが移動されるこ
とになる。
According to the valve actuator 20 constructed as described above, when the temperature of the cooling water is low, the fluid 54 is contracted and the volume of the cylinder chamber 53 is reduced. The shaft 22 is moved in a direction in which it is retracted into the casing 28. When the cooling water is heated, the heat is transferred to the fluid 54 in the cylinder chamber 53 via the heat transfer block 38, and the volume of the fluid 54 increases. As a result, the sliding housing 34 is pressed in the direction in which the volume of the cylinder chamber 53 increases, that is, in the direction in which the shaft 22 projects from the casing 28, and the valve body 21a is moved in the direction in which the valve 21 is closed. Become.

【0043】また、エンジン42が停止されて冷却水の
温度が低下すると、シリンダ室53内の流体の体積が小
さくなるので、シリンダ室53内外の圧力バランスによ
って摺動ハウジング34がシャフト22をケーシング2
8内に引っ込める方向に移動させられることになる。し
たがって、本実施例のバルブ用アクチュエータ50によ
っても、第1実施例のバルブ用アクチュエータ20と同
様の効果を達成することができる。
When the engine 42 is stopped and the temperature of the cooling water decreases, the volume of the fluid in the cylinder chamber 53 decreases, so that the sliding housing 34 moves the shaft 22 into the casing 2 by the pressure balance inside and outside the cylinder chamber 53.
It will be moved in the direction of withdrawing into 8. Therefore, the valve actuator 50 of the present embodiment can also achieve the same effect as the valve actuator 20 of the first embodiment.

【0044】なお、上記第1、第2実施例におけるバル
ブ用アクチュエータ20・50は、エンジン42のバイ
パス管44のバルブ21に適用する場合について説明し
たが、これに限定されるものではなく、他の任意のバル
ブを駆動する場合に適用してもよい。また、直線移動手
段27・51として採用した形状記憶合金あるいはワッ
クスのような流体に代えて、温度変化とともに形状ある
いは体積を変化させる任意の材質のものを採用すること
ができる。
Although the valve actuators 20 and 50 in the first and second embodiments are applied to the valve 21 of the bypass pipe 44 of the engine 42, the invention is not limited to this. It may be applied to the case of driving any of the valves. Further, in place of the fluid such as the shape memory alloy or wax adopted as the linear moving means 27, 51, any material of which shape or volume is changed with temperature change can be adopted.

【0045】さらに、温度の上昇とともに、シャフト2
2を突出させるバルブ用アクチュエータ20・50につ
いて記載したが、これに代えて、シャフト22を引っ込
めるバルブ用アクチュエータを構成することも可能であ
る。この場合、形状記憶合金にあっては、その温度と長
さとの関係を逆に構成することにより、また、ワックス
のような流体による場合には、上記凸部52に代えてピ
ストンを設け、ロッド側に流体54を封入する構成とす
れば、容易に対応することができる。
Further, as the temperature rises, the shaft 2
Although the valve actuators 20 and 50 that project 2 are described, a valve actuator that retracts the shaft 22 can be configured instead. In this case, in the shape memory alloy, the relationship between the temperature and the length is reversed, and when a fluid such as wax is used, a piston is provided instead of the convex portion 52, If the fluid 54 is enclosed on the side, it is possible to easily cope with the situation.

【0046】また、ロータ25に雌ネジ25aを設け、
これに螺合する雄ネジ22aをシャフト22に設けるこ
ととしたが、その逆の構成としてもよい。また、伝熱ブ
ロック38等の材質に特に限定されるものはなく、ま
た、管路39内に流通させられる流体を冷却水に代え
て、例えば、潤滑油等の温度の変化するエンジン42内
の他の流体を採用することとしてもよい。
Further, a female screw 25a is provided on the rotor 25,
Although the male screw 22a screwed to this is provided on the shaft 22, the configuration may be reversed. Further, the material of the heat transfer block 38 or the like is not particularly limited, and instead of the fluid circulating in the pipe 39 being cooling water, for example, in the engine 42 in which the temperature of lubricating oil or the like changes. Other fluids may be adopted.

【0047】[0047]

【発明の効果】以上詳述したように、本発明に係るバル
ブ用アクチュエータは、バルブの開閉方向に沿って配置
されその一端にバルブの弁体を取り付けるシャフトと、
これをその長手方向に往復移動させる駆動手段とからな
り、駆動手段が、モータとそのロータを軸線方向に往復
移動させる直線移動手段とを具備し、シャフトおよびロ
ータに、相互に螺合してロータの回転動作をシャフトの
往復動作に変換するスクリュー部を設け、シャフトに、
その回転を抑止しかつ軸線方向に直線移動可能に支持す
るガイド手段を設け、直線移動手段を、温度変化によっ
て伸縮させられる温度感知材よりなる構成としたので、
モータによって往復移動される範囲においては、弁体を
きめ細かく移動して、バルブの開度を無段階に調整する
とともに、温度変化に応じてバルブの開度を変化させる
ので、モータの故障時においてもフェールセーフ側に弁
体を移動させることができるという効果を奏する。
As described above in detail, the valve actuator according to the present invention includes a shaft which is arranged along the opening and closing direction of the valve and which has a valve body attached to one end thereof.
A driving means for reciprocating this in the longitudinal direction thereof, the driving means comprising a motor and a linear moving means for reciprocating the rotor in the axial direction, and the rotor being screwed onto the shaft and the rotor. The screw part that converts the rotating motion of the to the reciprocating motion of the shaft is provided, and the shaft
Since the guide means for suppressing the rotation and supporting the linear movement in the axial direction is provided, and the linear movement means is constituted by the temperature sensing material which can be expanded and contracted by the temperature change,
Within the range of reciprocating movement by the motor, the valve element is finely moved to adjust the valve opening steplessly, and the valve opening is changed according to the temperature change. The effect that the valve body can be moved to the fail-safe side is achieved.

【0048】また、上記バルブ用アクチュエータにおい
て、温度感知材を形状記憶合金により構成し、これによ
ってステータとロータとを連結することとすれば、形状
記憶合金の変形によってロータを任意位置に移動させる
ことができるので、簡易な構成により、上記効果を達成
することができる。
In the above valve actuator, if the temperature sensing material is made of a shape memory alloy and the stator and the rotor are connected to each other, the rotor can be moved to an arbitrary position by the deformation of the shape memory alloy. Therefore, the above effect can be achieved with a simple configuration.

【0049】また、ステータとロータとの間に、ロータ
の軸線方向への移動に伴って容積を変化させるシリンダ
室を設け、流体よりなる温度感知材をシリンダ室内に液
密状態に封入することとしても、上記効果と同様の効果
を奏する。
Further, between the stator and the rotor, a cylinder chamber whose volume is changed according to the movement of the rotor in the axial direction is provided, and the temperature sensing material made of fluid is sealed in the cylinder chamber in a liquid-tight state. Also has the same effect as the above effect.

【0050】さらに、モータをステッピングモータによ
り構成すれば、制御系を簡略化してコスト低減を図るこ
とができる他、オープンループ制御により累積誤差を低
減してバルブの開度を精度よく調整することができると
いう効果を奏する。
Further, if the motor is configured by a stepping motor, the control system can be simplified and the cost can be reduced, and the cumulative error can be reduced by the open loop control to adjust the valve opening accurately. It has the effect of being able to.

【0051】また、本発明に係るエンジンによれば、上
記バルブ用アクチュエータを、吸気管の主吸気量調節バ
ルブの前後を連通するバイパス管のバルブに取り付けて
いるので、通常のアイドリング運転に使用するバルブと
ファーストアイドルコントロールバルブとを1つのアク
チュエータによって開閉することができ、吸気管周辺の
構造の簡略化を図ることができる。しかも、通常のアイ
ドリング運転に際して上記のようなきめの細かい開度調
整を実施し得て、良好なアイドリング運転状態を持続さ
せることができるとともに、低温始動時におけるアイド
リング運転中にモータが故障しても、エンジンの回転数
が異常に高まることを回避することができる。
Further, according to the engine of the present invention, since the valve actuator is attached to the valve of the bypass pipe that communicates the front and rear of the main intake air amount adjusting valve of the intake pipe, it is used for normal idling operation. The valve and the fast idle control valve can be opened and closed by one actuator, and the structure around the intake pipe can be simplified. Moreover, fine opening adjustment as described above can be performed during normal idling operation to maintain a good idling operation state, and even if the motor fails during idling operation at cold start. It is possible to prevent the engine speed from increasing abnormally.

【0052】さらに、上記エンジンにおいて、エンジン
の作動とともに温度の上昇するエンジン内部の流体を直
線移動手段の周囲に流通させる流路を設けることとすれ
ば、エンジンの動作状態を直線移動手段が敏感に感知す
るので、より確実な開度調整を実施することができると
いう効果を奏する。
Further, in the above-mentioned engine, if the flow path for circulating the fluid inside the engine, the temperature of which rises with the operation of the engine, is provided around the linear moving means, the operating state of the engine is made sensitive to the linear moving means. Since the detection is performed, there is an effect that the opening degree can be adjusted more reliably.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明に係るバルブ用アクチュエータの第1実
施例を示す縦断面図である。
FIG. 1 is a vertical cross-sectional view showing a first embodiment of a valve actuator according to the present invention.

【図2】図1のバルブ用アクチュエータのモータをの内
部構造を説明するための模式図である。
FIG. 2 is a schematic diagram for explaining an internal structure of a motor of the valve actuator of FIG.

【図3】図1のバルブ用アクチュエータにおいて直線移
動手段が作動させられて弁体が移動された状態を示す縦
断面図である。
FIG. 3 is a vertical cross-sectional view showing a state in which the linear moving means is operated and the valve body is moved in the valve actuator of FIG.

【図4】図1のバルブ用アクチュエータを適用した本発
明に係るエンジンの一実施例を示す模式図である。
FIG. 4 is a schematic diagram showing an embodiment of an engine according to the present invention to which the valve actuator of FIG. 1 is applied.

【図5】本発明に係るバルブ用アクチュエータの第2実
施例を示す縦断面図である。
FIG. 5 is a vertical cross-sectional view showing a second embodiment of the valve actuator according to the present invention.

【図6】2つのバルブとを並設した従来のエンジンの通
常のアイドリング運転状態を示す模式図である。
FIG. 6 is a schematic diagram showing a normal idling operation state of a conventional engine in which two valves are installed side by side.

【図7】図6のエンジンの低温始動時のアイドリング運
転状態を示す模式図である。
FIG. 7 is a schematic diagram showing an idling operation state when the engine of FIG. 6 is cold started.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

C 軸線 3 スロットルバルブ(主吸気量調節バルブ) 20・50 バルブ用アクチュエータ 21 バルブ 21a 弁体 22 シャフト 22a 雄ネジ(スクリュー部) 23 駆動手段 24 ステータ 25 ロータ 26 ステッピングモータ(モータ) 27・51 直線移動手段 36a 雌ネジ(スクリュー部) 37 ガイド手段 39 管路(流路) 42 エンジン 44 バイパス管(外部構造物) 53 シリンダ室 54 ワックス(流体) C axis 3 Throttle valve (main intake amount control valve) 20/50 Valve actuator 21 Valve 21a Valve body 22 Shaft 22a Male screw (screw part) 23 Drive means 24 Stator 25 Rotor 26 Stepping motor (motor) 27/51 Linear movement Means 36a Female screw (screw portion) 37 Guide means 39 Pipe line (flow passage) 42 Engine 44 Bypass pipe (external structure) 53 Cylinder chamber 54 Wax (fluid)

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大川 高徳 埼玉県大宮市北袋町1丁目297番地 三菱 マテリアル株式会社メカトロ・生産システ ム開発センター内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (72) Inventor Takanori Okawa 1-297 Kitabukurocho, Omiya City, Saitama Prefecture Mitsubishi Materials Corporation Mechatronics & Production System Development Center

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 バルブの開閉方向に沿って配置されその
一端にバルブの弁体を取り付けるシャフトと、該シャフ
トをその長手方向に往復移動させる駆動手段とからな
り、 該駆動手段が、外部構造物に固定されるステータと、該
ステータ内に回転可能かつ軸線方向に移動可能に支持さ
れるロータとを具備するモータと、前記ロータをステー
タに対して軸線方向に往復移動させる直線移動手段とを
具備し、 前記シャフトおよび前記ロータに、相互に螺合してロー
タの回転動作をシャフトの往復動作に変換するスクリュ
ー部が設けられ、 前記シャフトに、その回転を抑止しかつ軸線方向に直線
移動可能に支持するガイド手段が設けられ、 前記直線移動手段が、前記ステータとロータとの間に配
置され、温度変化によって伸縮させられる温度感知材よ
りなることを特徴とするバルブ用アクチュエータ。
1. A shaft, which is arranged along an opening / closing direction of a valve and has a valve body of the valve attached to one end thereof, and a drive means for reciprocating the shaft in the longitudinal direction thereof. The drive means is an external structure. A motor having a stator fixed to the stator, a rotor rotatably supported in the stator so as to be movable in the axial direction, and linear moving means for reciprocating the rotor in the axial direction with respect to the stator. The shaft and the rotor are provided with a screw portion that is screwed into each other to convert the rotational movement of the rotor into the reciprocating movement of the shaft, and the shaft is prevented from rotating and is linearly movable in the axial direction. A temperature sensing material that is provided with a guide means for supporting the linear movement means, is disposed between the stator and the rotor, and is expanded and contracted by a temperature change. Valve actuator, characterized in that Li Cheng.
【請求項2】 温度感知材が形状記憶合金よりなり、ス
テータとロータとを連結状態に固定されていることを特
徴とする請求項1記載のバルブ用アクチュエータ。
2. The valve actuator according to claim 1, wherein the temperature sensing material is made of a shape memory alloy, and the stator and the rotor are fixed in a connected state.
【請求項3】 ステータとロータとの間に、ロータの軸
線方向への移動に伴って容積を変化させるシリンダ室が
設けられ、 前記温度感知材が、前記シリンダ室内に液密状態に封入
される流体よりなることを特徴とする請求項1記載のバ
ルブ用アクチュエータ。
3. A cylinder chamber is provided between the stator and the rotor, the volume of which changes with the axial movement of the rotor, and the temperature sensing material is sealed in a liquid-tight state in the cylinder chamber. The valve actuator according to claim 1, wherein the valve actuator comprises a fluid.
【請求項4】 モータが、ステッピングモータであるこ
とを特徴とする請求項1から請求項3のいずれかに記載
のバルブ用アクチュエータ。
4. The valve actuator according to claim 1, wherein the motor is a stepping motor.
【請求項5】 請求項1から請求項4のいずれかに記載
のバルブ用アクチュエータが、吸気管の主吸気量調節バ
ルブの前後を連通するバイパス管のバルブに取り付けら
れていることを特徴とするエンジン。
5. The valve actuator according to any one of claims 1 to 4, wherein the valve actuator is attached to a valve of a bypass pipe that communicates the front and rear of the main intake air amount adjusting valve of the intake pipe. engine.
【請求項6】 エンジンの作動とともに温度の上昇する
エンジン内部の流体を直線移動手段の周囲に流通させる
流路を設けたことを特徴とする請求項5記載のエンジ
ン。
6. The engine according to claim 5, further comprising a flow passage for circulating a fluid inside the engine, the temperature of which rises with the operation of the engine, around the linear movement means.
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