JPH09287485A - Engine valve system - Google Patents

Engine valve system

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JPH09287485A
JPH09287485A JP3505397A JP3505397A JPH09287485A JP H09287485 A JPH09287485 A JP H09287485A JP 3505397 A JP3505397 A JP 3505397A JP 3505397 A JP3505397 A JP 3505397A JP H09287485 A JPH09287485 A JP H09287485A
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Japan
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valve
coil
magnet
throttle
engine
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Hisaaki Sato
久明 佐藤
Katsuto Kumagai
勝人 熊谷
Munehiro Kudo
宗弘 工藤
Keiichi Kai
圭一 甲斐
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Hitachi Unisia Automotive Ltd
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Unisia Jecs Corp
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  • Control Of Throttle Valves Provided In The Intake System Or In The Exhaust System (AREA)
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To downsize a throttle chamber in an electronically controlled throttle valve. SOLUTION: A valve stem 4 of a throttle valve 3 is fitted at its one end to a disc member 6 to which magnets 7 are fixed. Coils 8 are fixed to face the magnets 7 such that the magnetic flux developed therebetween is made parallel to the valve stem 4. The coils 8 are divided into a valve-opening coil and a valve-closing coil which have reverse winding directions to each other. A throttle lever 11 fixed to the other end of the valve stem 4 is affected by two torsion coil springs 12 and 13 into its valve-closing or opening direction respectively, and its neutral position is set by the balanced springs.

Description

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

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、自動車用エンジン
の電制スロットル弁やアイドル制御弁等、弁体の弁軸に
回動用のモータを直結してなるエンジン用弁装置に関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an engine valve device in which a rotating motor is directly connected to a valve shaft of a valve body such as an electronically controlled throttle valve and an idle control valve of an automobile engine.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より、例えば電制スロットル弁にお
いては、構成部品の簡略化による小型化、低コスト化及
び部品信頼性の向上を目的として、特開平5−1491
54号、特開平4−234539号、特開平4−234
540号などに示されているように、スロットル弁の弁
軸の一端に回動用のモータを直結している。
2. Description of the Related Art Conventionally, for example, in an electronically controlled throttle valve, for the purpose of downsizing, cost reduction, and improvement of reliability of parts by simplifying constituent parts, Japanese Patent Laid-Open No. 5-1491.
54, JP-A-4-243939, JP-A-4-234
As shown in No. 540 or the like, a rotating motor is directly connected to one end of the valve shaft of the throttle valve.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来に
おいては、そのモータは、前記公報に示されているよう
に、弁軸にマグネットを取付け、マグネットとの間の磁
束が弁軸と直角になるように、マグネットの周囲にコイ
ルを配置して構成しているため、磁束面積の確保のため
に、マグネット及びコイルを弁軸方向又は外径方向に大
型化せざるを得ず、モータ部分が弁軸方向又は外径方向
に大型化するという問題点があった。よって、更なる小
型化が求められている。
However, in the conventional motor, as disclosed in the above publication, a magnet is attached to the valve shaft so that the magnetic flux between the magnet and the magnet is perpendicular to the valve shaft. In addition, since the coil is arranged around the magnet, in order to secure the magnetic flux area, the magnet and the coil have to be increased in size in the valve axis direction or the outer diameter direction, and the motor part is used as the valve shaft. There is a problem that the size increases in the direction of the outer diameter or in the outer diameter direction. Therefore, further miniaturization is required.

【0004】また、従来においては、故障により電源が
断たれた場合に、全閉となるようになっており、故障時
の走行(いわゆるリンプホーム走行)が困難となるの
で、この点での解決が求められていた。本発明は、この
ような従来の問題点を解決することを目的とする。
Further, in the prior art, when the power source is cut off due to a failure, it is fully closed, which makes it difficult to travel at the time of failure (so-called limp home travel). Was required. The present invention aims to solve such conventional problems.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】このため、請求項1に係
る発明では、弁体の弁軸に回動用のモータを直結してな
るエンジン用弁装置において、前記モータを、弁軸の一
部に取付けられて一体に回転する円板状部材に固定した
マグネットと、固定部材に取付けられてマグネットとの
間の磁束が弁軸と平行になるように配置した開弁用コイ
ル及び閉弁用コイルとを含んで構成したことを特徴とす
る。
Therefore, in the invention according to claim 1, in an engine valve device in which a rotating motor is directly connected to a valve shaft of a valve body, the motor is part of the valve shaft. Mounted on the fixed member and fixed to a disc-shaped member that rotates integrally, and a valve opening coil and a valve closing coil that are mounted on the fixed member and are arranged such that the magnetic flux between the magnet is parallel to the valve axis. It is characterized by including and.

【0006】このように、マグネットとコイルとの間
(エアギャップ間)の磁束を弁軸と平行にすることによ
り、円板状部材の大きさの設定によって、磁束面積を確
保して、十分なトルクが得られる。よって、弁軸方向の
短縮化による小型化が可能となる。また、弁軸を短くで
きることで、弁軸のイナーシャも低減でき、小型で高応
答の弁装置を提供できる。
As described above, by making the magnetic flux between the magnet and the coil (between the air gaps) parallel to the valve axis, the size of the disk-shaped member is set to secure the magnetic flux area, which is sufficient. Torque is obtained. Therefore, it is possible to reduce the size by shortening the valve axis direction. Further, since the valve shaft can be shortened, inertia of the valve shaft can be reduced, and a small and highly responsive valve device can be provided.

【0007】請求項2に係る発明では、弁軸に対し、2
つのスプリングを閉弁方向と開弁方向とに作用させて、
これらの釣合いにより中立位置を設定するようにしたこ
とを特徴とする。これにより、電源が断たれた場合に
は、閉弁方向と開弁方向とに作用する2つのスプリング
が釣合った位置で停止するため、この中立位置で所定の
開度が得られるようにすることにより、スロットル弁の
上限開度設定を可能にしつつ、下限開度保持を実現でき
る。
According to the second aspect of the invention, 2
The two springs act in the valve closing direction and the valve opening direction,
The feature is that the neutral position is set according to these balances. Thus, when the power is cut off, the two springs acting in the valve closing direction and the valve opening direction stop at a balanced position, so that a predetermined opening can be obtained at this neutral position. As a result, the lower limit opening can be maintained while the upper limit opening of the throttle valve can be set.

【0008】請求項3に係る発明では、設定された中立
位置に応じて、開弁用コイルと閉弁用コイルとの容量比
を設定するようにしたことを特徴とする。2つのスプリ
ングの中立位置、言い換えれば、これらのスプリングの
負荷力に応じて、開弁用コイル及び閉弁用コイルのそれ
ぞれに要求される駆動力が異なるので、巻量の比などを
変えて、容量比を適切なものとするのがよいからであ
る。
The invention according to claim 3 is characterized in that the capacity ratio between the valve opening coil and the valve closing coil is set according to the set neutral position. Since the driving force required for each of the valve opening coil and the valve closing coil differs depending on the neutral position of the two springs, in other words, the load force of these springs, the winding amount ratio and the like are changed. This is because it is good to make the capacity ratio appropriate.

【0009】請求項4に係る発明では、前記開弁用コイ
ル及び閉弁用コイルは、マグネットと相対させて、偏っ
た板面を有するコアを設け、このコアの軸部に、巻方向
を互いに逆にして、巻回したことを特徴とする。これに
よれば、1つのコアで構成できる。請求項5に係る発明
では、前記開弁用コイル及び閉弁用コイルは、マグネッ
トと相対させて、固定の円板状部材を設け、この円板状
部材の板面に複数のコアを突出形成して、これらのコア
に、巻回したことを特徴とする。
In the invention according to claim 4, the valve-opening coil and the valve-closing coil are provided with a core having a biased plate surface so as to face the magnet, and the axial directions of the cores are arranged so that their winding directions are mutually opposite. Inversely, it is characterized by being wound. According to this, one core can be used. In the invention according to claim 5, the valve-opening coil and the valve-closing coil are provided with a fixed disc-shaped member facing the magnet, and a plurality of cores are projectingly formed on the plate surface of the disc-shaped member. The core is then wound around these cores.

【0010】この場合、請求項6に係る発明のように、
各コアに開弁用コイルと閉弁用コイルとを別々に巻回す
るようにしてもよいが、容量比の小さい側のコイルの巻
量が少なくなると、スペース的に無駄を生じるので、請
求項7に係る発明のように、各コアに開弁用コイルと閉
弁用コイルとを一緒に予め定めた容量比に基づいて巻回
するようにするか、請求項8に係る発明のように、一部
のコアに開弁用コイルと閉弁用コイルとを一緒に予め定
めた容量比に基づいて巻回する方が好ましい。
In this case, as in the invention according to claim 6,
The valve-opening coil and the valve-closing coil may be separately wound around each core, but when the winding amount of the coil having the smaller capacity ratio is reduced, space is wasted. As in the invention according to 7, the coil for valve opening and the coil for valve closing are wound around each core together based on a predetermined capacity ratio, or like the invention according to claim 8, It is preferable to wind the valve opening coil and the valve closing coil together on some cores based on a predetermined capacity ratio.

【0011】請求項9に係る発明では、弁軸の回動位置
に対応した信号を出力するポテンショメータ式のセンサ
を内蔵させたことを特徴とする。このようにセンサを内
蔵することで、フィードバック制御が容易となる他、コ
イルへの通電用端子とセンサの出力端子とを1つのコネ
クタにまとめることが容易となる。
The invention according to claim 9 is characterized in that a potentiometer-type sensor for outputting a signal corresponding to the rotational position of the valve shaft is incorporated. Incorporating the sensor in this way facilitates feedback control and also makes it easy to combine the coil energization terminal and the sensor output terminal in a single connector.

【0012】請求項10に係る発明では、コイルをマグネ
ットの両側に分けて配置したことを特徴とする。これに
より、マグネットとコイルとによる吸引力が弁軸のスラ
スト方向にかかるのを防止でき、軸受に対する負荷を低
減できる。請求項11に係る発明では、前記弁体は吸気通
路のスロットル弁であり、アクセルペダルに連動するリ
ンプホームレバーを設け、このリンプホームレバーとス
ロットル弁の弁軸に固定したスロットルレバーとを遊び
を持たせて係合可能としたことを特徴とする。
The invention according to claim 10 is characterized in that the coils are separately arranged on both sides of the magnet. As a result, it is possible to prevent the attraction force of the magnet and the coil from being applied in the thrust direction of the valve shaft, and it is possible to reduce the load on the bearing. In the invention according to claim 11, the valve element is a throttle valve in an intake passage, and a limp home lever interlocking with an accelerator pedal is provided, and the limp home lever and a throttle lever fixed to a valve shaft of the throttle valve are provided with play. It is characterized in that it can be held and engaged.

【0013】これにより、電源が断たれたときに、アク
セルペダルの全開位置付近でスロットル弁を開方向に操
作可能となり、故障時にもある程度の出力制御ができる
ので、故障時の走行がより容易となる。
As a result, when the power source is cut off, the throttle valve can be operated in the opening direction near the fully open position of the accelerator pedal, and output control can be performed to some extent even in the event of a failure, which facilitates traveling in the event of a failure. Become.

【0014】[0014]

【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を電制
スロットル弁の例で説明する。図1は一実施例を示して
いる。スロットルチャンバ1の吸気通路2構成部分にバ
タフライ式のスロットル弁(弁体)3が設けられてお
り、スロットル弁3の弁軸4の両端は軸受5により回転
自在に支持されてスロットルチャンバ1壁部を貫通して
いる。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below with an example of an electronically controlled throttle valve. FIG. 1 shows an embodiment. A butterfly type throttle valve (valve body) 3 is provided in a portion of the throttle chamber 1 that forms an intake passage 2. Both ends of a valve shaft 4 of the throttle valve 3 are rotatably supported by bearings 5 and a wall portion of the throttle chamber 1 is provided. Penetrates through.

【0015】弁軸4の一端側には回動用のモータが構成
されている。すなわち、弁軸4の一端に円板状部材6を
取付け、この円板状部材6にマグネット7を固定してあ
る。マグネット7は、図2(a) に示すように一対の半円
環状の磁極N,Sを形成している。また、スロットルチ
ャンバ1壁部(固定部材)に取付けて、マグネット7と
の間の磁束が弁軸4と平行になるように、コイル8を配
置してある。具体的には、図2(b) に示すように、マグ
ネット7と相対させて、偏った板面を有するコア9を設
け、このコア9の軸部10に、巻方向を互いに逆にして、
開弁用コイル8a及び閉弁用コイル8bを巻回してあ
る。
A rotating motor is formed at one end of the valve shaft 4. That is, the disk member 6 is attached to one end of the valve shaft 4, and the magnet 7 is fixed to the disk member 6. The magnet 7 forms a pair of semi-annular magnetic poles N and S as shown in FIG. 2 (a). Further, the coil 8 is attached to the wall portion (fixing member) of the throttle chamber 1 so that the magnetic flux with the magnet 7 is parallel to the valve shaft 4. Specifically, as shown in FIG. 2 (b), a core 9 having a biased plate surface is provided so as to face the magnet 7, and the shaft portions 10 of the core 9 are wound in opposite directions.
A valve opening coil 8a and a valve closing coil 8b are wound.

【0016】弁軸4の他端側にはスロットルレバー11を
取付けてある。スロットルレバー11には2本の捩じりコ
イルスプリング12,13の各一端を係止させ、これらのス
プリング12,13は逆巻にして、各他端をスロットルチャ
ンバ1壁部に突出形成した係止ピン部14,15に係止させ
てある。このようにして、2つのスプリング12,13を閉
弁方向と開弁方向とに作用させて、これらの釣合いによ
り中立位置を設定するようにしている。そして、中立位
置は、全閉位置よりやや開いた位置に設定してある。
尚、かかる中立位置の設定に基づいて、開弁用コイル8
aと閉弁用コイル8bとの容量比を設定してあり、具体
的には、開弁用コイル8aの巻量を閉弁用コイル8bの
巻量より多くしてある。
A throttle lever 11 is attached to the other end of the valve shaft 4. One end of each of the two torsion coil springs 12 and 13 is locked to the throttle lever 11, the springs 12 and 13 are reversely wound, and the other ends of the torsion coil springs 12 and 13 are projectingly formed on the wall of the throttle chamber 1. It is locked to the stop pin portions 14 and 15. In this way, the two springs 12 and 13 are operated in the valve closing direction and the valve opening direction, and the neutral position is set by the balance between them. The neutral position is set to a position slightly open from the fully closed position.
The valve opening coil 8 is set based on the setting of the neutral position.
The capacity ratio of a to the valve closing coil 8b is set, and specifically, the winding amount of the valve opening coil 8a is made larger than the winding amount of the valve closing coil 8b.

【0017】また、スロットルレバー11にはストッパ片
16を突出形成し、このストッパ片16の回動範囲を規制す
べく、スロットルチャンバ1壁部にストッパ部17を突出
形成してある。尚、ストッパ部17は全閉位置規制用と全
開位置規制用との2つあるが、図には1つのみを示して
いる。また、スロットルレバー11には係合片18を突出形
成し、アクセルペダル(図示せず)にアクセルワイヤ19
を介して連動するリンプホームレバー20を設けて、この
リンプホームレバー20とスロットルレバー11の係合片18
とを遊びを持たせて係合可能としてある。すなわち、ア
クセルペダルの通常の踏込み範囲ではリンプポームレバ
ー20が動いても、遊びの範囲で、たとえスロットルレバ
ー11が全閉位置にあったとしても係合しないが、アクセ
ルペダルの全開付近ではリンプホームレバー20がスロッ
トルレバー11の中立位置以上に回動するようになってい
る。
The throttle lever 11 has a stopper piece.
16 is formed in a protruding manner, and a stopper portion 17 is formed in a protruding manner on the wall portion of the throttle chamber 1 in order to restrict the rotation range of the stopper piece 16. Although there are two stoppers 17 for the fully closed position regulation and the fully opened position regulation, only one is shown in the drawing. Further, an engaging piece 18 is formed on the throttle lever 11 so as to project, and an accelerator wire 19 is attached to an accelerator pedal (not shown).
By providing a limp home lever 20 that is linked via a lever, the engaging piece 18 of the limp home lever 20 and the throttle lever 11 is provided.
It is possible to engage with and having play. That is, in the normal depression range of the accelerator pedal, even if the limp pom lever 20 moves, it does not engage in the play range even if the throttle lever 11 is in the fully closed position. The lever 20 is adapted to rotate above the neutral position of the throttle lever 11.

【0018】このスロットルチャンバ1にはまた、弁軸
4の回動位置に対応した信号を出力するポテンショメー
タ式のスロットルセンサ21を内蔵させている。このスロ
ットルセンサ21は、弁軸4に取付けたロータ22に可動接
点23を設け、この可動接点23を固定基板24の抵抗体上を
摺動させることにより、弁軸4の回動位置に対応した電
圧信号を出力するものである。
The throttle chamber 1 also incorporates a potentiometer type throttle sensor 21 for outputting a signal corresponding to the rotational position of the valve shaft 4. The throttle sensor 21 corresponds to the rotational position of the valve shaft 4 by providing a movable contact 23 on a rotor 22 attached to the valve shaft 4 and sliding the movable contact 23 on a resistor of a fixed substrate 24. It outputs a voltage signal.

【0019】次に作用を説明する。図3は原理図であ
り、これにより開弁用コイル8a及び閉弁用コイル8b
の通電方法について説明する。25はエンジンコントロー
ルモジュールであり、図示しないアクセルセンサ、車速
センサ、エンジン回転数センサ等の信号に基づいて、目
標スロットル開度を算出し、これに対応した信号を出力
する。
Next, the operation will be described. FIG. 3 is a principle diagram, whereby a valve opening coil 8a and a valve closing coil 8b are provided.
The method of energizing will be described. An engine control module 25 calculates a target throttle opening degree based on signals from an accelerator sensor, a vehicle speed sensor, an engine speed sensor, etc., which are not shown, and outputs a signal corresponding thereto.

【0020】26はスロットルコントロールモジュールで
あり、エンジンコントロールモジュール25からの目標ス
ロットル開度に基づき、スロットルセンサ21により検出
される実際のスロットル開度をフィードバックしつつ、
開弁デューティ(%)を増減設定して、デューティ制御
を行う。具体的には、目標スロットル開度と実スロット
ル開度とを比較して、例えば実スロットル開度の方が小
さいときは、開弁デューティ(%)を増大させる。
Reference numeral 26 is a throttle control module, which feeds back the actual throttle opening detected by the throttle sensor 21 based on the target throttle opening from the engine control module 25.
Duty control is performed by increasing or decreasing the valve opening duty (%). Specifically, the target throttle opening degree is compared with the actual throttle opening degree, and when the actual throttle opening degree is smaller, the valve opening duty (%) is increased.

【0021】開弁デューティ(%)が設定されると、開
弁用コイル8aに対しては、その開弁デューティのON
時間割合のデューティ信号を出力し、閉弁用コイル8b
に対しては、前記デューティ信号を反転させたデューテ
ィ信号を出力する。これにより、開弁デューティ(%)
に応じた比率で開弁方向と閉弁方向との駆動が連続的に
繰り返されて、開弁デューティに応じた開度に制御され
る。
When the valve opening duty (%) is set, the valve opening duty is turned on for the valve opening coil 8a.
Duty signal of time ratio is output and the valve closing coil 8b
, The duty signal is output by inverting the duty signal. As a result, the valve opening duty (%)
The driving in the valve opening direction and the valve closing direction is continuously repeated at a ratio according to, and the opening degree is controlled according to the valve opening duty.

【0022】ここにおいて、本発明では、マグネット7
とコイル8との間(エアギャップ間)の磁束を弁軸4と
平行にしてあるので、円板状部材6の大きさの設定によ
って、磁束面積を確保して、十分なトルクが得られる。
よって、弁軸4方向の短縮化による小型化が可能とな
る。また、弁軸4を短くできることで、弁軸4のイナー
シャも低減でき、小型で高応答となる。
Here, in the present invention, the magnet 7 is used.
The magnetic flux between the coil 8 and the coil 8 (between the air gaps) is parallel to the valve shaft 4. Therefore, the size of the disc-shaped member 6 can be set to secure a magnetic flux area and a sufficient torque can be obtained.
Therefore, miniaturization is possible by shortening the valve shaft 4 direction. Further, since the valve shaft 4 can be shortened, the inertia of the valve shaft 4 can be reduced, resulting in a small size and high response.

【0023】また、故障等により電源が断たれた場合に
は、閉弁方向スプリング12と開弁方向スプリング13とが
釣合った位置でスロットル弁3が停止し、この中立位置
で所定の開度が得られるようにすることにより、暴走を
回避しつつ、エンストを防止できる。また、故障等によ
り電源が断たれた場合には、アクセルペダルを全開位置
付近まで操作すれば、リンプホームレバー20が中立位置
にあるスロットルレバー11に係合するため、スロットル
弁3を開方向に操作可能となり、故障時にもある程度の
出力制御ができるので、故障時の走行がより容易とな
る。
Further, when the power is cut off due to a failure or the like, the throttle valve 3 is stopped at a position where the valve closing direction spring 12 and the valve opening direction spring 13 are in balance with each other, and at the neutral position, a predetermined opening degree is obtained. Thus, the engine stall can be prevented while avoiding a runaway. Further, when the power is cut off due to a failure or the like, if the accelerator pedal is operated to a position near the fully open position, the limp home lever 20 engages with the throttle lever 11 at the neutral position, so that the throttle valve 3 is opened in the opening direction. It can be operated and output control can be performed to some extent even in the event of a failure, so traveling in the event of a failure becomes easier.

【0024】尚、この実施例では、コイル8側を図2
(b) のように構成しているが、図4に変形態様を示すよ
うに、固定の円板状部材31に2つのコア32を設けて、一
方のコアに開弁用コイル8aを巻回し、他方のコアに閉
弁用コイル8bを巻回するようにしてもよい。しかし、
図4の場合はコイルの巻量を多くできないので、図5に
示すように、固定の円板状部材31に4つのコア32を設け
て、対角線上の2つのコアに開弁用コイル8aを巻回し
て、通電時にそれぞれがN,S極となり、残りの対角線
の2つのコアに閉弁用コイル8bを巻回して、通電時に
それぞれがN,S極となるようにするとよい。
In this embodiment, the coil 8 side is shown in FIG.
Although it is configured as in (b), as shown in a modification in FIG. 4, two cores 32 are provided on a fixed disc-shaped member 31, and one of the cores is wound with the valve opening coil 8a. The valve closing coil 8b may be wound around the other core. But,
In the case of FIG. 4, the winding amount of the coil cannot be increased. Therefore, as shown in FIG. 5, four cores 32 are provided on the fixed disk-shaped member 31, and the valve opening coil 8a is provided on the two cores on the diagonal line. It is preferable that the coils are wound so that they respectively have N and S poles when energized, and the valve closing coil 8b is wound around the remaining two cores of the diagonal lines so that they respectively have N and S poles when energized.

【0025】図6は他の実施例を示している。図1の場
合、マグネットの片側にのみコイルを配置してあるの
で、マグネットとコイルとの間の吸引力によって、弁軸
にスラスト方向の力が働く。これを解決するため、この
実施例では、マグネットの両側にこれを挟むようにコイ
ルを配置するようにしている。
FIG. 6 shows another embodiment. In the case of FIG. 1, since the coil is arranged only on one side of the magnet, the force in the thrust direction acts on the valve shaft by the attractive force between the magnet and the coil. In order to solve this, in this embodiment, the coils are arranged on both sides of the magnet so as to sandwich it.

【0026】すなわち、弁軸4の一端に円板状部材6を
取付け、この円板状部材6にマグネット7を固定してあ
る。マグネット7は、一方の面にて、図7(a) に示すよ
うに一対の半円状の磁極N,Sを形成し、他方の面に
て、反対に磁極S,Nを形成している。また、スロット
ルチャンバ1壁部(固定部材)に取付けて、マグネット
7との間の磁束が弁軸4と平行になるようにして、マグ
ネット7の両側に、コイル8を配置してある。
That is, the disk-shaped member 6 is attached to one end of the valve shaft 4, and the magnet 7 is fixed to the disk-shaped member 6. The magnet 7 has a pair of semi-circular magnetic poles N and S formed on one surface as shown in FIG. . Further, the coil 8 is attached to both sides of the magnet 7 so that the magnetic flux with the magnet 7 is attached to the wall portion (fixing member) of the throttle chamber 1 so as to be parallel to the valve shaft 4.

【0027】具体的には、マグネット7の片側に、固定
の円板状部材31を設け、この円板状部材31に図7(b) に
示すように4つのコア32を設けて、これら4つのコアに
開弁用コイル8aを巻回して、通電時に隣合う2つのコ
アがN極、残りの2つのコアがS極となるようにしてあ
る。また、マグネット7のもう一方の片側に、固定の円
板状部材33を設け、この円板状部材33にも同様に4つの
コア34を設けて、これら4つのコアに閉弁用コイル8b
を巻回して、通電時に隣合う2つのコアがN極、残りの
2つのコアがS極となるようにしてある。
Specifically, a fixed disc-shaped member 31 is provided on one side of the magnet 7, and four cores 32 are provided on the disc-shaped member 31 as shown in FIG. 7 (b). The coil 8a for valve opening is wound around one core so that two adjacent cores have N poles and the other two cores have S poles when energized. Further, a fixed disk-shaped member 33 is provided on the other side of the magnet 7, and four cores 34 are similarly provided on the disk-shaped member 33, and the valve closing coil 8b is provided on these four cores.
Is wound so that two adjacent cores become N poles and the remaining two cores become S poles when energized.

【0028】このような構成であれば、マグネット7と
コイル8との間の吸引力が左右で相殺されて、弁軸4に
スラスト荷重としてかからないため、軸受5の負荷を低
減できる。次に、図8〜図10の実施例を参照して、開弁
用コイル8aと閉弁用コイル8bとの容量比について、
更に説明する。
With such a configuration, the attraction between the magnet 7 and the coil 8 is offset on the left and right, and no thrust load is applied to the valve shaft 4, so the load on the bearing 5 can be reduced. Next, referring to the examples of FIGS. 8 to 10, regarding the capacity ratio of the valve opening coil 8a and the valve closing coil 8b,
Further explanation will be given.

【0029】スプリング12,13の中立位置の設定(全閉
位置よりやや開いた位置)により、開弁用コイル8aと
閉弁用コイル8bとの容量比を設定すると、開弁用コイ
ル8の巻量を閉弁用コイル8bの巻量より多くする必要
がある。そして、回転側の円板状部材6のマグネット7
と相対させて、固定の円板状部材31を設け、この円板状
部材31の板面(背面)に複数のコア32を突出形成して、
これらのコア32に開弁用コイル8a及び閉弁用コイル8
bを巻回する場合、図8の実施例に示すように、各コア
32に開弁用コイル8aと閉弁用コイル8bとを別々に巻
回すると、閉弁用コイル8bの巻量が少ない分、スペー
ス的に無駄を生じる。
When the capacity ratio of the valve opening coil 8a and the valve closing coil 8b is set by setting the neutral position of the springs 12 and 13 (a position slightly open from the fully closed position), the coil opening valve 8 is wound. It is necessary to make the amount larger than the winding amount of the valve closing coil 8b. Then, the magnet 7 of the disc-shaped member 6 on the rotating side
A fixed disk-shaped member 31 is provided, and a plurality of cores 32 are formed to project on the plate surface (back surface) of the disk-shaped member 31.
The core 32 is provided with a valve opening coil 8a and a valve closing coil 8
When winding b, as shown in the embodiment of FIG.
If the valve-opening coil 8a and the valve-closing coil 8b are separately wound around 32, the amount of winding of the valve-closing coil 8b is small, so that space is wasted.

【0030】そこで、図9の実施例のように、各コア32
に開弁用コイル8aと閉弁用コイル8bとを一緒に予め
定めた容量比に基づいて巻回すると、スペース的に無駄
がなくなる。この例では、各コア32に、先ず多量の開弁
用コイル8aを巻回し、その上に少量の閉弁用コイル8
bを巻回している。又は、図10の実施例のように、一方
のコア32に開弁用コイル8aのみを巻回し、他方のコア
32に開弁用コイル8aと閉弁用コイル8bとを一緒に巻
回するようにしてもよい。
Therefore, as in the embodiment of FIG. 9, each core 32 is
Further, when the valve opening coil 8a and the valve closing coil 8b are wound together based on a predetermined capacity ratio, waste of space is eliminated. In this example, a large amount of the valve opening coil 8a is first wound around each core 32, and a small amount of the valve closing coil 8a is wound thereon.
b is wound. Alternatively, as in the embodiment of FIG. 10, only the valve opening coil 8a is wound around one core 32 and the other core 32 is wound.
The valve opening coil 8a and the valve closing coil 8b may be wound around 32 together.

【0031】尚、以上の説明では、電制スロットル弁に
適用した例で説明したが、本発明は、スロットル弁をバ
イパスする補助空気通路に設けられるアイドル制御弁に
適用することもできる。更には、直噴ガソリンエンジン
における均質混合燃焼と成層混合燃焼との切換時に発生
するトルク段差を少なくするための吸気量制御や、ディ
ーゼルエンジンにおけるEGR用負圧コントロールのた
めの吸気通路制御などにも使用できる。
In the above description, the example applied to the electronically controlled throttle valve has been described, but the present invention can also be applied to an idle control valve provided in an auxiliary air passage that bypasses the throttle valve. Furthermore, it is also used for intake air amount control for reducing the torque difference generated at the time of switching between homogeneous mixed combustion and stratified mixed combustion in a direct injection gasoline engine, and intake passage control for negative pressure control for EGR in a diesel engine. Can be used.

【0032】[0032]

【発明の効果】以上説明したように、請求項1に係る発
明によれば、マグネットとコイルとの間の磁束を弁軸と
平行にすることにより、弁軸と直角な面内で磁束面積を
確保して、十分なトルクが得られるので、弁軸方向の短
縮化による小型化が可能となり、低コスト化、車載レイ
アウト容易化等の効果が得られる。また、弁軸のイナー
シャの低減により応答性を向上でき、更にはオーバーハ
ング量の減少により耐振動性も向上する等の効果も得ら
れる。
As described above, according to the first aspect of the present invention, by making the magnetic flux between the magnet and the coil parallel to the valve axis, the magnetic flux area in a plane perpendicular to the valve axis can be reduced. Since it is ensured and sufficient torque can be obtained, the size can be reduced by shortening the valve axis direction, and effects such as cost reduction and easy vehicle layout can be obtained. Further, the response of the valve shaft can be improved by reducing the inertia of the valve shaft, and the vibration resistance can be improved by reducing the amount of overhang.

【0033】請求項2に係る発明によれば、閉弁方向ス
プリングと開弁方向スプリングとの釣合いにより中立位
置を設定するようにしてあるので、電源が断たれた場合
には、この中立位置で所定の開度が得られるようにする
ことにより、スロットル弁の上限開度を規制しつつ、下
限開度を確保できるという効果が得られる。請求項3に
係る発明によれば、設定された中立位置に応じて、開弁
用コイルと閉弁用コイルとの容量比を設定することで、
要求される駆動力の違いに適切に対応できるという効果
が得られる。
According to the second aspect of the invention, the neutral position is set by the balance between the valve closing direction spring and the valve opening direction spring. Therefore, when the power source is cut off, the neutral position is set. By obtaining the predetermined opening degree, it is possible to obtain the effect that the lower limit opening degree can be secured while limiting the upper limit opening degree of the throttle valve. According to the invention of claim 3, by setting the capacity ratio of the valve opening coil and the valve closing coil according to the set neutral position,
The effect that it is possible to appropriately respond to the difference in the required driving force is obtained.

【0034】請求項4に係る発明によれば、偏った板面
を有するコアを用いて、1つのコアで構成できるという
効果が得られる。請求項5に係る発明によれば、複数の
コアを用いて、開閉力の作用方向を適切に設定できると
いう効果が得られる。この場合、請求項6に係る発明の
ように、各コアに開弁用コイルと閉弁用コイルとを別々
に巻回するようにしてもよいが、容量比の小さい側のコ
イルの巻量が少なくなると、スペース的に無駄を生じる
ので、請求項7又は請求項8に係る発明のように、開弁
用コイルと閉弁用コイルとを一緒に予め定めた容量比に
基づいて巻回するようにすれば、スペース的な無駄を解
消することができるという効果が得られる。
According to the invention of claim 4, it is possible to obtain the effect that one core can be used by using a core having an uneven plate surface. According to the invention of claim 5, it is possible to obtain an effect that the action direction of the opening / closing force can be appropriately set by using the plurality of cores. In this case, the valve opening coil and the valve closing coil may be separately wound around each core as in the invention according to claim 6, but the winding amount of the coil having the smaller capacity ratio is When the number is small, space is wasted. Therefore, as in the invention according to claim 7 or 8, the valve opening coil and the valve closing coil should be wound together based on a predetermined capacity ratio. In this case, it is possible to obtain an effect that waste of space can be eliminated.

【0035】請求項9に係る発明によれば、ポテンショ
メータ式のセンサを内蔵させたことにより、フィードバ
ック制御が容易となる他、コイルへの通電用端子とセン
サの出力端子とを1つのコネクタにまとめるなど低コス
ト化も可能になるという効果が得られる。請求項10に係
る発明によれば、コイルをマグネットの両側に分けて配
置したことにより、マグネットとコイルとによる吸引力
が弁軸のスラスト方向にかかるのが防止でき、軸受に対
する負荷を低減できるという効果が得られる。
According to the ninth aspect of the invention, since the potentiometer type sensor is incorporated, feedback control is facilitated, and the coil energization terminal and the sensor output terminal are combined into one connector. As a result, the cost can be reduced. According to the invention of claim 10, by disposing the coil separately on both sides of the magnet, it is possible to prevent the attraction force by the magnet and the coil from being applied in the thrust direction of the valve shaft, and reduce the load on the bearing. The effect is obtained.

【0036】請求項11に係る発明によれば、電源が断た
れたときに、アクセルペダルの全開位置付近でリンプホ
ームレバーによりスロットル弁を開方向に操作可能とな
り、故障時にもある程度の出力制御ができて、故障時の
走行がより容易となるという効果が得られる。
According to the eleventh aspect of the present invention, when the power is cut off, the throttle valve can be operated in the opening direction by the limp home lever near the fully open position of the accelerator pedal. As a result, it is possible to obtain an effect that traveling at the time of failure becomes easier.

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

【図1】 本発明の一実施例を示すスロットルチャンバ
の断面図
FIG. 1 is a sectional view of a throttle chamber showing an embodiment of the present invention.

【図2】 マグネット側及びコイル側の概略図FIG. 2 is a schematic view of a magnet side and a coil side.

【図3】 原理図[Figure 3] Principle diagram

【図4】 コイル側の変形態様の概略図FIG. 4 is a schematic view of a modification on the coil side.

【図5】 コイル側の変形態様の概略図FIG. 5 is a schematic view of a modification on the coil side.

【図6】 他の実施例を示すスロットルチャンバの断面
FIG. 6 is a sectional view of a throttle chamber showing another embodiment.

【図7】 マグネット側及びコイル側の概略図FIG. 7 is a schematic view of a magnet side and a coil side.

【図8】 開弁用コイル及び閉弁用コイルの容量比につ
いての例1を示す図
FIG. 8 is a diagram showing an example 1 regarding a capacity ratio of a valve opening coil and a valve closing coil.

【図9】 開弁用コイル及び閉弁用コイルの容量比につ
いての例2を示す図
FIG. 9 is a diagram showing an example 2 of the capacity ratio of the valve opening coil and the valve closing coil.

【図10】 開弁用コイル及び閉弁用コイルの容量比につ
いての例3を示す図
FIG. 10 is a diagram showing Example 3 of the capacity ratio of the valve opening coil and the valve closing coil.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 スロットルチャンバ 2 吸気通路 3 スロットル弁 4 弁軸 5 軸受 6 円板状部材 7 マグネット 8(8a,8b) コイル(開弁用コイル,閉弁用コイ
ル) 9 コア 10 軸部 11 スロットルレバー 12 閉弁方向スプリング 13 開弁方向スプリング 14,15 係止ピン部 16 ストッパ片 17 ストッパ部 18 係合片 19 アクセルワイヤ 20 リンプホームレバー 21 スロットルセンサ 22 ロータ 23 可動接点 24 固定基板 31 円板状部材 32 コア 33 円板状部材 34 コア
1 Throttle chamber 2 Intake passage 3 Throttle valve 4 Valve shaft 5 Bearing 6 Disc member 7 Magnet 8 (8a, 8b) Coil (Coil for opening and closing) 9 Core 10 Shaft part 11 Throttle lever 12 Closing valve Directional spring 13 Valve opening Directional springs 14, 15 Locking pin section 16 Stopper piece 17 Stopper section 18 Engaging piece 19 Accelerator wire 20 Limp home lever 21 Throttle sensor 22 Rotor 23 Movable contact 24 Fixed board 31 Disc-shaped member 32 Core 33 Disc-shaped member 34 core

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 甲斐 圭一 神奈川県厚木市恩名1370番地 株式会社ユ ニシアジェックス内 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (72) Inventor Keiichi Kai 1370 Onna, Atsugi-shi, Kanagawa Inside Unisex Jex Co., Ltd.

Claims (11)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】弁体の弁軸に回動用のモータを直結してな
るエンジン用弁装置において、 前記モータを、弁軸の一部に取付けられて一体に回転す
る円板状部材に固定したマグネットと、固定部材に取付
けられてマグネットとの間の磁束が弁軸と平行になるよ
うに配置した開弁用コイル及び閉弁用コイルとを含んで
構成したことを特徴とするエンジン用弁装置。
1. An engine valve device comprising a valve shaft of a valve body directly connected to a rotating motor, wherein the motor is fixed to a disc-shaped member attached to a part of the valve shaft and rotating integrally. An engine valve device comprising a magnet and a valve opening coil and a valve closing coil which are attached to a fixing member and are arranged such that a magnetic flux between the magnet and the magnet is parallel to the valve axis. .
【請求項2】弁軸に対し、2つのスプリングを閉弁方向
と開弁方向とに作用させて、これらの釣合いにより中立
位置を設定するようにしたことを特徴とする請求項1記
載のエンジン用弁装置。
2. The engine according to claim 1, wherein two springs are made to act on the valve shaft in a valve closing direction and a valve opening direction, and a neutral position is set by a balance between them. Valve device.
【請求項3】設定された中立位置に応じて、開弁用コイ
ルと閉弁用コイルとの容量比を設定するようにしたこと
を特徴とする請求項2記載のエンジン用弁装置。
3. The engine valve device according to claim 2, wherein the capacity ratio between the valve opening coil and the valve closing coil is set according to the set neutral position.
【請求項4】前記開弁用コイル及び閉弁用コイルは、マ
グネットと相対させて、偏った板面を有するコアを設
け、このコアの軸部に、巻方向を互いに逆にして、巻回
したことを特徴とする請求項1〜請求項3のいずれか1
つに記載のエンジン用弁装置。
4. The valve-opening coil and the valve-closing coil are provided with a core having a biased plate surface facing a magnet, and winding is performed on shaft portions of the core with winding directions being opposite to each other. Any one of claims 1 to 3 characterized in that
Valve device for an engine according to item 3.
【請求項5】前記開弁用コイル及び閉弁用コイルは、マ
グネットと相対させて、固定の円板状部材を設け、この
円板状部材の板面に複数のコアを突出形成して、これら
のコアに、巻回したことを特徴とする請求項1〜請求項
3のいずれか1つに記載のエンジン用弁装置。
5. The valve opening coil and the valve closing coil are provided with a fixed disk-shaped member facing a magnet, and a plurality of cores are formed to project on a plate surface of the disk-shaped member, The engine valve device according to any one of claims 1 to 3, which is wound around these cores.
【請求項6】各コアに開弁用コイルと閉弁用コイルとを
別々に巻回したことを特徴とする請求項5記載のエンジ
ン用弁装置。
6. The valve device for an engine according to claim 5, wherein a valve opening coil and a valve closing coil are separately wound around each core.
【請求項7】各コアに開弁用コイルと閉弁用コイルとを
一緒に予め定めた容量比に基づいて巻回したことを特徴
とする請求項5記載のエンジン用弁装置。
7. The valve apparatus for an engine according to claim 5, wherein a valve opening coil and a valve closing coil are wound around each core together based on a predetermined capacity ratio.
【請求項8】一部のコアに開弁用コイルと閉弁用コイル
とを一緒に予め定めた容量比に基づいて巻回したことを
特徴とする請求項5記載のエンジン用弁装置。
8. The valve device for an engine according to claim 5, wherein a valve opening coil and a valve closing coil are wound together on a part of the core based on a predetermined capacity ratio.
【請求項9】弁軸の回動位置に対応した信号を出力する
ポテンショメータ式のセンサを内蔵させたことを特徴と
する請求項1〜請求項8のいずれか1つに記載のエンジ
ン用弁装置。
9. The engine valve device according to claim 1, further comprising a potentiometer-type sensor that outputs a signal corresponding to a rotational position of the valve shaft. .
【請求項10】コイルをマグネットの両側に分けて配置し
たことを特徴とする請求項1〜請求項9のいずれか1つ
に記載のエンジン用弁装置。
10. The valve device for an engine according to claim 1, wherein the coils are separately arranged on both sides of the magnet.
【請求項11】前記弁体は吸気通路のスロットル弁であ
り、アクセルペダルに連動するリンプホームレバーを設
け、このリンプホームレバーとスロットル弁の弁軸に固
定したスロットルレバーとを遊びを持たせて係合可能と
したことを特徴とする請求項1〜請求項10のいずれか1
つに記載のエンジン用弁装置。
11. The valve body is a throttle valve of an intake passage, a limp home lever interlocking with an accelerator pedal is provided, and the limp home lever and a throttle lever fixed to a valve shaft of the throttle valve are provided with play. Any one of claims 1 to 10 characterized in that the engagement is possible.
Valve device for an engine according to item 3.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US6924609B2 (en) * 2002-02-01 2005-08-02 Pierburg Gmbh Control device/mechanism for a motor for adjusting a control unit
US7436094B2 (en) 2003-04-03 2008-10-14 Minebea Co., Ltd. Rotary actuator

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