JPH10184499A - アイドルスピード制御弁 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 エンジンの暖機状態に応じてバイパス通路内
を流れる空気量を確実に調整でき、かつ全体の構成を簡
素化できるようにする。 【解決手段】 ハウジング本体１２の収容空間１２Ａ内
に、軸方向の突出長さが異なる複数の段差部を有する可
動ストッパ３４と、エンジンの冷却水温に応じて可動ス
トッパ３４を回動変位させるバイメタル３７とを設け、
エンジンの暖機状態に応じて可動ストッパ３４を回動変
位させることにより、各段差部のうちの１つを弁軸１６
に突設した係合ピン３３に当接可能な状態とする。これ
により、弁軸１６の最大変位量を冷却水温に応じて制限
し、エンジンの暖機状態に応じてバイパス通路１４Ａの
流路面積を可変に調整できる。この場合、例えばエンジ
ンの暖機状態に応じてバイパス通路の流路面積を調整す
る絞り弁等を別個に設ける場合に比較して、全体の構成
を簡素化することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば自動車用エ
ンジンのアイドル回転数を制御するのに好適に用いられ
るアイドルスピード制御弁に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、自動車用エンジンには無負荷運
転時のアイドル回転数を制御するアイドルスピード制御
弁が設けられている。

【０００３】そこで、この種の従来技術によるアイドル
スピード制御弁を図１１を参照して述べるに、図中、１
はスロットルボデーを示し、該スロットルボデー１はエ
ンジンの吸気通路（図示せず）の途中に配設され、スロ
ットルボデー１内にはエンジンの吸入空気量を可変に調
整するスロットルバルブ（図示せず）が設けられてい
る。また、スロットルボデー１には前記スロットルバル
ブをバイパスするようにスロットルバルブの前，後で前
記吸気通路を連通させるバイパス通路１Ａが形成されて
いる。

【０００４】２はスロットルボデー１に設けられたアイ
ドルスピード制御弁で、該アイドルスピード制御弁２
は、バイパス通路１Ａの途中に臨むようにスロットルボ
デー１に設けられたハウジング３と、該ハウジング３内
に軸方向に変位可能に設けられ、ハウジング３の外部に
突出した一端側にポペット弁体４が固着された弁軸５
と、該弁軸５を軸方向に移動させるため、ハウジング３
内に設けられたリニア型アクチェータ（図示せず）とか
らなっている。

【０００５】ここで、前記スロットルバルブを閉弁させ
るエンジンのアイドル運転時において、前記リニア型ア
クチュエータは外部から給電される制御信号の電流値等
に応じて弁軸５の変位量を調整することにより、バイパ
ス通路１Ａの途中部位でポペット弁体４の開度が可変に
制御される。

【０００６】この結果、バイパス通路１Ａの流路面積が
変化し、該バイパス通路１Ａを通じてエンジン本体のシ
リンダ内に供給される補助空気の流量が可変に制御され
ることにより、アイドル運転時のエンジン負荷等に応じ
てアイドル回転数が制御される。この場合、例えばエン
ジンのアイドル運転時にエアコン等を作動させると、エ
ンジンの負荷は増大する。しかし、アイドルスピード制
御弁２のポペット弁体４によりバイパス通路１Ａの流路
面積を増大させれば、シリンダ内に供給される補助空気
量を増加させることができ、アイドル回転数をエンジン
の負荷に応じて増大させることにより、エンジンストー
ルを防止することができる。

【０００７】６はアイドルスピード制御弁２よりも下流
側に位置してバイパス通路１Ａの途中に設けられた絞り
弁で、該絞り弁６は、例えばエンジンの冷却水温に応じ
て変形するバイメタル（図示せず）等によってバイパス
通路１Ａの流路面積を変化させる構成となっている。

【０００８】このように構成される従来技術では、エン
ジンのアイドル運転時にアイドルスピード制御弁２を作
動させることにより、バイパス通路１Ａを流通する補助
空気量の調整を行い、アイドル回転数をエアコンの駆動
等に応じて可変に制御するようにしている。

【０００９】ところで、上述の如きアイドル回転数の制
御を行う場合に、例えばエンジンが始動直後で低温状態
にある場合と、車両の走行後にアイドル運転状態に移行
してエンジンが高温状態にある場合とでは、アイドル運
転状態を維持するために必要となる補助空気量が異な
り、通常、エンジンが高温状態にあるときには、低温状
態にあるときに比較して必要となる補助空気量は少な
い。

【００１０】そこで、従来技術では、エンジンの暖機状
態に応じてバイパス通路１Ａ内を流通する補助空気量を
絞り弁６によって適宜に調整し、エンジンのアイドル回
転数が必要以上に高くなるのを防止している。

【００１１】この場合、絞り弁６はエンジンの暖機状態
に応じてバイパス通路１Ａ内を流通する補助空気量の上
限を設定し、例えばエンジンの冷却水温が高温のときに
は絞り弁６がバイパス通路１Ａの流路面積を小さくする
ことにより、アイドルスピード制御弁２の故障等により
ポペット弁体４が全開状態になった場合でも、必要量以
上の補助空気がバイパス通路１Ａ内に流れるのを制限
し、アイドル回転数が過大となるのを抑えると共に、ア
イドル運転時の騒音や排気ガスの増大等を防止できるよ
うにしている。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上述した従来
技術では、エンジンの暖機状態に応じてバイパス通路１
Ａ内を流通する補助空気量を確実にかつ安全に制御する
ため、アイドルスピード制御弁１とは別個に絞り弁６を
バイパス通路１Ａの途中に設ける構成としているから、
部品点数が増加し、組立時の作業性が悪く成なる上に、
バイパス通路１Ａの構造が複雑化し、スロットルボデー
１の製造に手間がかかるという問題がある。

【００１３】また、アイドルスピード制御弁１よりも下
流側に絞り弁６を設ける構成であるから、補助空気量の
上限値が絞り弁６の開度によって決定されてしまい、こ
の上限値の範囲内で補助空気量を最大とするためには、
アイドルスピード制御弁１のポペット弁体４を最大開度
まで駆動する必要があり、補助空気量を制御するときの
応答性を向上できないという問題がある。

【００１４】本発明は上述した従来技術の問題に鑑みな
されたもので、エンジンの暖機状態に応じてバイパス通
路内を流れる空気量を安定して確実に調整でき、部品点
数を削減して全体の構成を簡素化できる上に、応答性や
信頼性を向上できるようにしたアイドルスピード制御弁
を提供することを目的としている。

【００１５】

【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ため、請求項１の発明は、エンジンのバイパス通路に臨
むように配設されるハウジングと、該ハウジング内に軸
方向に変位可能に設けられ、一端側に前記バイパス通路
を開閉する弁体が設けられた弁軸と、該弁軸の他端側に
位置して前記ハウジング内に設けられ、前記弁体により
バイパス通路の流路面積を可変に調整するため該弁軸を
軸方向に変位させる電磁アクチュエータと、前記ハウジ
ングと弁軸との間に設けられ、前記弁体の最大開度をエ
ンジンの暖機状態に応じて規制するため前記弁軸の最大
変位量を可変に調整する変位量調整手段とからなる構成
を採用している。

【００１６】上記構成によれば、ハウジングと弁軸との
間に設けた変位量調整手段を介して弁軸の最大変位量を
調整することにより、エンジンの暖機状態に応じて弁体
の最大開度を調整でき、この状態で電磁アクチュエータ
により弁軸を介して弁体を移動させ、バイパス通路の流
路面積を可変に制御することができる。そして、電磁ア
クチュエータは変位量調整手段による弁軸の最大変位量
の範囲内で弁軸を軸方向に変位させることができ、例え
ばエンジンの暖機運転時に弁軸を電磁アクチュエータで
余分に駆動してしまう不具合を防止できる。

【００１７】また、請求項２の発明は、前記変位量調整
手段は、エンジンの冷却水温に応じて変形する感温性部
材と、該感温性部材の変形に追従して移動し、前記弁軸
の最大変位量を少なくとも２段階で変化させる可動スト
ッパとから構成したことにある。

【００１８】上記構成によれば、エンジンの暖機状態に
応じて冷却水温が変化すると、この冷却水温の変化に応
じて感温性部材が変形し、この感温性部材の変形に追従
して可動ストッパが移動することにより、弁軸の最大変
位量を変化させることができる。

【００１９】さらに、請求項３の発明は、前記弁軸には
径方向に突出する突起を設け、前記可動ストッパは互い
に異なる高さをもった複数の段差部を有し、前記感温性
部材の変形に追従して前記弁軸の外周側を回動すること
により、前記弁軸の最大変位量を調整するときには前記
各段差部のうちいずれか１つの段差部に前記弁軸の突起
を当接させる構成としたことにある。

【００２０】上記構成によれば、冷却水温の変化に応じ
て感温性部材が変形すると、可動ストッパが弁軸の外周
側を回動することにより、弁軸に設けられた突起に対し
て可動ストッパの各段差部が移動していく。これによ
り、弁軸の突起は可動ストッパの各段差部のうちのいず
れか１つに確実に対向し、この対向した段差部に当接す
ることにより、エンジンの暖機状態に応じて確実に弁体
の最大開度を調整することができる。

【００２１】また、請求項４の発明は、前記電磁アクチ
ュエータは、外部からの給電により回転駆動される電動
モータと、該電動モータの回転を前記弁軸の軸方向変位
に変換する変換手段とからなり、該変換手段は、内周側
に雌ねじが形成された筒状のロータと、該ロータの雌ね
じに螺合するように前記弁軸の他端側に形成された雄ね
じとからなるねじ送り機構によって構成したことにあ
る。

【００２２】上記構成によれば、電動モータを作動させ
てロータを回転させることにより、該ロータの雌ねじに
雄ねじを螺合させた弁軸が軸方向にねじ送りされ、該弁
軸の一端側に設けられた弁体によってバイパス通路の流
路面積を可変に調整することができる。この場合、バイ
パス通路に対する弁体の開度は弁軸のねじ送りによって
細かく調整できるから、バイパス通路の流路面積を精度
良く調整することができる。

【００２３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を添付
図面に従って説明する。

【００２４】まず、図１ないし図６は本発明による第１
の実施例を示している。

【００２５】図において、１１はアイドルスピード制御
弁の外殻をなすハウジングを示し、該ハウジング１１
は、アルミニウム等により全体として段付き円筒状に形
成され、後述の変位量調整機構３２を収容する収容空間
１２Ａが設けられたハウジング本体１２と、該ハウジン
グ本体１２に一体的に取付けられ、後述のステッピング
モータ１９を囲繞する樹脂モールド部１３とから大略構
成されている。

【００２６】ここで、ハウジング本体１２は、軸方向の
一端側がエンジンのスロットルボデー１４に形成された
バイパス通路１４Ａに臨む開口部１２Ｂとなり、該開口
部１２Ｂは円板状の蓋体１５によって施蓋されている。
一方、ハウジング本体１２の他端側には、蓋体１５との
間でハウジング１２内に収容空間１２Ａを画成する隔壁
部１２Ｃが設けられ、該隔壁部１２Ｃの中心部には後述
の弁軸１６が遊挿される透孔１２Ｄが穿設されている。
また、ハウジング本体１２の他端側外周には軸方向に突
出する環状の嵌合突部１２Ｅが一体形成され、該嵌合突
部１２Ｅには樹脂モールド部１３が気密に嵌合固着され
ている。

【００２７】１６はハウジング１１内に軸方向に移動可
能に設けられた弁軸を示し、該弁軸１６は、軸方向の中
間部に位置する円柱状部１６Ａと、バイパス通路１４Ａ
内に突出した一端側から円柱状部１６Ａまでの間に位置
する断面Ｄ型のＤカット部１６Ｂと、樹脂モールド部１
３側に伸長した他端側から円柱状部１６Ａまでの間に位
置する雄ねじ部１６Ｃとからなっている。

【００２８】ここで、弁軸１６のＤカット部１６Ｂは、
蓋体１５の中心部に穿設された断面Ｄ型の軸摺動穴１５
Ａに摺動可能に挿嵌され、弁軸１６の雄ねじ部１６Ｃ
は、後述するロータ２０に螺設された雌ねじ部２０Ａに
螺入されている。そして、弁軸１６は、ステッピングモ
ータ１９によってロータ２０を回転させることにより、
該ロータ２０の雌ねじ部２０Ａに螺入された雄ねじ部１
６Ｃがねじ送りされ、このときに、Ｄカット部１６Ｂと
蓋体１５の軸摺動穴１５Ａとの嵌合によって回転が規制
された状態で、軸方向に移動する構成となっている。

【００２９】１７はバイパス通路１４Ａ内に突出した弁
軸１６の一端側に固着された弁体としてのポペット弁体
で、該ポペット弁体１７は、例えばＰＰＳ樹脂（ポリフ
ェニレンサルファイド）等の耐摩耗性樹脂材料によりほ
ぼ円錐台状に形成され、バイパス通路１４Ａの弁座１４
Ｂに離着座することにより、該バイパス通路１４Ａ内を
流れる補助空気の流量を調整するものである。

【００３０】１８は弁軸１６を軸方向に変位させるため
にハウジング１１内に設けられた電磁アクチュエータ
で、該電磁アクチュエータ１８は電動モータとしてのス
テッピングモータ１９と後述の変換手段とから構成され
ている。そして、ステッピングモータ１９は後述するロ
ータ２０、永久磁石２３、第１，第２のヨーク２４，２
５および第１，第２のコイル２６，２９等からなり、樹
脂モールド部１３によって囲繞された状態でハウジング
本体１２の他端側に配設されている。

【００３１】２０はハウジング１１内に回転可能に設け
られたロータで、該ロータ２０は軸方向の一端側が軸受
２１を介してハウジング本体１２に回転可能に支持さ
れ、他端側が軸受２２を介して樹脂モールド部１３に回
転可能に支持されている。そして、ロータ２０は、例え
ば硬質樹脂材料によって段付き円筒状に形成され、その
内周側には弁軸１６の軸中心と同心に雌ねじ部２０Ａが
螺設されている。

【００３２】ここで、ロータ２０の雌ねじ部２０Ａは弁
軸１６の雄ねじ部１６Ｃと共に変換手段を構成し、雌ね
じ部２０Ａに螺入した雄ねじ部１６Ｃはロータ２０の回
転に応じて弁軸１６と共に軸方向に変位する。そして、
ロータ２０から弁軸１６に伝えられる回転は、前記Ｄカ
ット部１６Ｂと蓋体１５の軸摺動穴１５Ａとの間で規制
され、弁軸１６はロータ２０の回転角に応じて軸方向へ
と変位する。

【００３３】２３はロータ２０の外周側に嵌合固着され
た永久磁石を示し、該永久磁石２３は、第１のヨーク２
４および第２のヨーク２５から発生する磁力の作用でロ
ータ２０を回転させるものである。

【００３４】２４，２５は永久磁石２３の外周側に位置
して樹脂モールド部１３内に一体的に固着された第１，
第２のヨークで、該第１のヨーク２４と第２のヨーク２
５とは軸方向で対をなし、それぞれ複数個設けられてい
る。

【００３５】２６はコイルボビン２７に巻回された状態
で第１の各ヨーク２４内にそれぞれ収容された複数の第
１のコイルを示し、該第１の各コイル２６の先端は、樹
脂モールド部１３の雌ソケット１３Ａ内に突設された端
子ピン２８Ａに接続されている。２９はコイルボビン３
０に巻回された状態で第２の各ヨーク２５内にそれぞれ
収容された複数の第２のコイルを示し、該第２の各コイ
ル２９の先端は、樹脂モールド部１３の雌ソケット１３
Ａ内に突設された端子ピン２８Ｂに接続されている。

【００３６】そして、該第１，第２の各コイル２６，２
９は、コントロールユニット（図示せず）からエンジン
のアイドル運転時等においてその負荷状態に応じた制御
信号（パルス信号）が印加されることにより、この制御
信号に応じた磁束を第１，第２の各ヨーク２４，２５に
発生させる。これにより、永久磁石２３がロータ２０を
伴って回転し、該ロータ２０の雌ねじ部２０Ａに雄ねじ
部１６Ｃを螺入させた弁軸１６が、ねじ送り動作によっ
て軸方向に変位する。

【００３７】３１はハウジング本体１２の収容空間１２
Ａ内に配設された伝熱性の通路部材で、該通路部材３１
は熱伝導性の高い金属材料により段付き円筒状に形成さ
れ、ハウジング本体１２の内周面に液密に嵌合した状態
で、隔壁部１２Ｃと蓋体１５との間に位置決めされてい
る。そして、通路部材３１の外周側には全周に亘って環
状の冷却水通路３１Ａが形成され、該冷却水通路３１Ａ
内には、接続パイプを介してエンジン（いずれも図示せ
ず）の冷却水が流通する構成となっている。また、通路
部材３１の内周側には、後述の可動ストッパ３４を回転
可能に保持する環状の凹陥部３１Ｂが形成されている。

【００３８】３２は弁軸１６の変位量を調整するために
ハウジング本体１２の収容空間１２Ａ内に配設された変
位量調整機構で、該変位量調整機構３２は、弁軸１６の
径方向に突出した後述の係合ピン３３と、該係合ピン３
３に係合することにより弁軸１６の移動を規制する可動
ストッパ３４と、該可動ストッパ３４を回動変位させる
バイメタル３７とからなっている。

【００３９】３３は弁軸１６に設けられた突起としての
係合ピンで、該係合ピン３３は、弁軸１６の円柱状部１
６Ａに径方向に貫通するように嵌着され、弁軸１６と共
に軸方向に変位するものである。

【００４０】３４は係合ピン３３に係合または当接する
ことにより弁軸１６の変位量を制限する可動ストッパ
で、該可動ストッパ３４は図２に示すように、弁軸１６
の円柱状部１６Ａが摺動可能に挿通される軸挿通穴３５
Ａが中心部に設けられた円板部３５と、該円板部３５か
ら軸方向に突設された一対の段差突起３６，３６とから
構成されている。そして、可動ストッパ３４は、円板部
３５の軸挿通穴３５Ａに弁軸１６を挿通した状態で、円
板部３５の外周側が通路部材３１の凹陥部３１Ｂとハウ
ジング本体１２の隔壁１２Ｃとの間に回転可能に保持さ
れる。

【００４１】ここで、各段差突起３６は、円板部３５か
らの突出長さが異なる複数の段差部３６Ａ，３６Ｂ，３
６Ｃ，３６Ｄ，３６Ｅが周方向に連続する螺旋階段状に
形成され、円板部３５の軸中心に対して互いに点対称と
なるように配設されている。そして、円板部３５の軸挿
通穴３５Ａ内に弁軸１６の円柱状部１６Ａを挿通した状
態では、円柱状部１６Ａに固着された係合ピン３３の両
端部が、円板部３５または段差突起３６の各段差部３６
Ａ〜３６Ｅのうちのいずれかと軸方向で対向して当接可
能な状態となり、例えば係合ピン３３が円板部３５に当
接するとき（図３の状態）にはポペット弁体１７の最大
開度が最も大きくなり、段差突起３６の段差部３６Ｅに
当接するとき（図５の状態）にはポペット弁体１７の最
大開度が最も小さくなる。

【００４２】３７は通路部材３１の内周側に位置してハ
ウジング本体１２の収容空間１２Ａ内に設けられた感温
性部材としてのバイメタルを示し、該バイメタル３７は
全体としてコイル状に成形され、その一端側が通路部材
３１の内周面に設けられた溝部３１Ｃに係止され、他端
側が可動ストッパ３４に形成された係合溝３４Ａに係止
されている。そして、該バイメタル３７は通路部材３１
の冷却水通路３１Ａ内を流れるエンジンの冷却水温に応
じて膨張または収縮することにより、弁軸１６を中心と
して可動ストッパ３４を回動変位させる。

【００４３】この場合、例えば冷却水温が低いときに
は、可動ストッパ３４は図１および図３に示す初期位置
に保持され、この状態でポペット弁体１７を大きく開弁
させるときには、可動ストッパ３４の円板部３５に係合
ピン３３が当接して最大開度が規制される。一方、冷却
水温の上昇に応じてバイメタル３７が膨張すると、可動
ストッパ３４は図３中の矢印Ａ方向に回動変位し、段差
突起３６の各段差部３６Ａ〜３６Ｅが段階的に係合ピン
３３に当接可能な位置をとり、冷却水温が最高温に達し
たときには、図４および図５に示すように段差部３６Ｅ
が係合ピン３３に当接可能な位置をとる構成となってい
る。

【００４４】さらに、３８はポペット弁体１７と蓋体１
５との間に縮装された圧縮ばねで、該圧縮ばね３８はポ
ペット弁体１７を閉弁方向に常時付勢するものである。

【００４５】本実施例によるアイドルスピード制御弁は
上述の如き構成を有するもので、以下、その作動につい
て説明する。

【００４６】まず、エンジンが始動してアイドル運転状
態に移行すると、コントロールユニットはエンジンの運
転状態に応じてステッピングモータ１９の第１，第２の
各コイル２６，２９に制御信号を印加する。これによ
り、第１，第２の各ヨーク２４，２５に制御信号に応じ
た磁束が発生し、永久磁石２３がロータ２０を伴って回
転することにより、該ロータ２０の雌ねじ部２０Ａに雄
ねじ部１６Ｃを螺入させた弁軸１６が、ねじ送り動作に
よって軸方向に変位する。そして、このアイドル運転時
には、弁軸１６は図１に示すポペット弁体１７が最大開
度となる位置と、図４に示すポペット弁体１７が最小開
度となる位置との間で軸方向に変位し、ポペット弁体１
７によってバイパス通路１４Ａの流路面積を可変に調整
する。

【００４７】ここで、冷却水通路３１Ａを流れる冷却水
温が低い場合には、バイメタル３７は縮小状態にあり、
可動ストッパ３４は図１および図３に示す初期位置に保
持されるから、弁軸１６は係合ピン３３が可動ストッパ
３４の円板部３５に当接する位置まで最大変位可能とな
る。これにより、バイパス通路１４Ａの流路面積が増大
して補助空気量が増大し、低温時にあっても安定したア
イドル運転状態を保つことができる。

【００４８】そして、エンジンが暖機状態となって冷却
水通路３１Ａを流れる冷却水温が上昇していくと、バイ
メタル３７は冷却水温に応じて除々に膨張し、弁軸１６
を中心として可動ストッパ３４を図３中の矢印Ａ方向に
回動変位させる。これにより、可動ストッパ３４の段差
突起３６を構成する各段差部３６Ａ〜３６Ｅが、順次係
合ピン３３に当接可能な位置をとる。従って、ステッピ
ングモータ１９により弁軸１６を開弁方向（矢印Ｂ方
向）に大きく変位させたときには、可動ストッパ３４の
各段差部３６Ａ〜３６Ｅのうちいずれかに係合ピン３３
が当接し、この状態で弁軸１６の最大変位量が冷却水温
に応じて可変に調整されるから、過剰な補助空気がバイ
パス通路１４Ａを流れる不具合を確実に防止することが
できる。

【００４９】このように、弁軸１６の最大変位量は可動
ストッパ３４の円板部３５および段差突起３６により、
例えば６段階で調整され、ポペット弁体１７の最大開度
がこれに応じて変化することにより、バイパス通路１４
Ａの最大流路面積も冷却水温に応じて６段階に調整さ
れ、エンジンの暖機状態に応じて安定したアイドル運転
状態を保つことができる。

【００５０】ここで、例えばエンジンの高温時にステッ
ピングモータ１９に脱調等の故障が生じ、弁軸１６が開
弁方向に過剰に変位しようとしたとしても、図４および
図５に示すように弁軸１６の係合ピン３３が可動ストッ
パ３４の段差部３６Ｅに当接することにより、弁軸１６
のそれ以上の変位を確実に制限することができる。従っ
て、バイパス通路１４Ａを流れる許容最大補助空気量を
冷却水温に応じて調整でき、高温状態での安定したアイ
ドル運転状態を保つことができる。

【００５１】このように、エンジンの冷却水温に応じて
変形するバイメタル３７によって可動ストッパ３４が弁
軸１６を中心として回動変位し、該可動ストッパ３４の
各段差部３６Ａ〜３６Ｅのいずれかに弁軸１６の係合ピ
ン３３が冷却水温に応じて当接可能とする構成としたか
ら、バイパス通路１４Ａを流れる許容最大補助空気量を
エンジンの冷却水温に応じて調整でき、エンジンの暖機
状態に応じた安定したアイドル運転状態を確保すること
ができる。

【００５２】また、弁軸１６の変位量調整機構３２をア
イドルスピード制御弁のハウジング１１内に一体的に設
けることにより、従来技術による絞り弁６のように、バ
イパス通路内にアイドルスピード制御弁とは別個の弁手
段を設ける必要がなくなる。これにより、当該アイドル
スピード制御弁やスロットルボデー１４等の構成を簡素
化することができ、かつバイパス通路１４Ａを短縮し、
全体をコンパクトに形成することができる。

【００５３】しかも、ステッピングモータ１９によって
弁軸１６を開弁方向に変位させるときには、変位量調整
機構３２により、冷却水温に応じて弁軸１６の最大変位
量を制限し、バイパス通路１４Ａを流れる最大補助空気
量を調整する構成としたから、図６に示すように、ステ
ッピングモータ１９に印加する制御信号のパルス数Ｃに
対し、バイパス通路１４Ａ内を流れる補助空気量Ｑを特
性線３９Ａに沿って可変に制御することができる。

【００５４】即ち、従来技術によるアイドルスピード制
御弁２のリニア型アクチュエータとして、仮にステッピ
ングモータを用いた場合、例えば絞り弁６（図１１参
照）によってバイパス通路１Ａ内を流通する最大補助空
気量（ｌ／ｍｉｎ）を図６中の空気量Ｑ１に制限する
と、従来技術のアイドルスピード制御弁２では補助空気
量Ｑを空気量Ｑ１まで増大させるときに、特性線３９Ｂ
で示すように前記ステッピングモータに対してパルス数
Ｃ２分の制御信号を印加する必要がある。

【００５５】これに対し、本実施例の場合には、例えば
ステッピングモータ１９にパルス数Ｃ１の制御信号を印
加することにより、補助空気量Ｑを空気量Ｑ１まで迅速
に増大させることができ、従来技術に比較して補助空気
量Ｑを制御するときの応答性を向上できる。

【００５６】また、従来技術ではステッピングモータに
パルス数Ｃ２の制御信号を印加した場合でも、補助空気
量Ｑが空気量Ｑ１に制限されてしまうのに比較して、本
実施例の場合には、ステッピングモータ１９にパルス数
Ｃ２の制御信号を印加することにより、補助空気量Ｑを
空気量Ｑ２まで増大させることが可能となる。これによ
り、バイパス通路１４Ａを流れる最大補助空気量の調整
を広範囲で行うことができ、エンジンの暖機状態に応じ
た最大補助空気量の調整を精度良く行うことができる。

【００５７】次に、図７および図８は本発明による第２
の実施例を示し、本実施例の特徴は第１の実施例による
コイル状のバイメタル３７に代えて後述する渦巻き状の
バイメタル４８を用いた点にある。なお、本実施例では
上述した第１の実施例と同一の構成要素に同一の符号を
付し、その説明を省略するものとする。

【００５８】図において、４１は本実施例によるハウジ
ングを示し、該ハウジング４１は第１の実施例によるハ
ウジング１１とほぼ同様に、後述のハウジング本体４２
と、該ハウジング本体４２に一体的に取付けられ、電磁
アクチュエータ１８を囲繞する樹脂モールド部１３とか
ら大略構成されているものの、ハウジング本体４２はそ
の軸方向寸法が短縮されている。

【００５９】４２はハウジング本体を示し、該ハウジン
グ本体４２は、前記第１の実施例によるハウジング本体
１２と同様に、収容空間４２Ａと、蓋体１５によって施
蓋された開口部４２Ｂと、蓋体１５との間で収容空間４
２Ａを画成する隔壁部４２Ｃと、該隔壁部４２Ｃの中心
部に穿設された透孔４２Ｄと、樹脂モールド部１３が嵌
合固着された嵌合突部４２Ｅとからなっている。

【００６０】４３はハウジング本体４２の収容空間４２
Ａ内に液密に嵌合した円筒状の通路部材で、該通路部材
４３の外周側には全周に亘って環状の冷却水通路４３Ａ
が形成されている。

【００６１】４４は弁軸１６の変位量を調整するため、
ハウジング本体４２の収容空間４２Ａ内に設けられた変
位量調整機構を示し、該変位量調整機構４４は、弁軸１
６に突設された係合ピン３３と、後述の可動ストッパ４
５と、該可動ストッパ４５を回動変位させるバイメタル
４８とからなっている。

【００６２】４５は係合ピン３３に当接することにより
弁軸１６の変位量を制限する可動ストッパで、該可動ス
トッパ４５は、前記第１の実施例による可動ストッパ３
４とほぼ同様に、中心部に軸挿通穴４６Ａが穿設された
円板部４６と、該円板部４６から軸方向に突設された一
対の段差突起４７，４７とから構成されている。ここ
で、各段差突起４７は図８に示すように、円板部４６か
らの突出長さが異なる複数の段差部４７Ａ，４７Ｂ，４
７Ｃが周方向に連続する螺旋階段状に形成され、円板部
４６の軸中心に対して互いに点対称となるように配設さ
れている。

【００６３】４８は第１の実施例によるバイメタル３７
に代えて本実施例に適用される感温性部材としてのバイ
メタルを示し、該バイメタル４８は全体として渦巻き状
に成形され、その一端側がハウジング本体４２の内周面
に係止され、他端側が可動ストッパ４５に係止されてい
る。そして、該バイメタル４８は通路部材４３の冷却水
通路４３Ａ内を流れるエンジンの冷却水温に応じて膨張
または収縮することにより、弁軸１６を中心として可動
ストッパ４５を回動変位させる。

【００６４】この場合、例えば冷却水温が低いときに
は、可動ストッパ４５は図７および図８に示す初期位置
に保持され、この状態でポペット弁体１７を大きく開弁
させるときには、可動ストッパ４５の円板部４６に係合
ピン３３が当接して最大開度が規制される。一方、冷却
水温の上昇に応じてバイメタル４８が膨張すると、可動
ストッパ４５は図８中の矢印Ｄ方向に回動変位し、段差
突起４７の各段差部４７Ａ〜４７Ｃが段階的に係合ピン
３３に当接可能な位置をとり、冷却水温が最高温に達し
たときには段差部４７Ｃに係合ピン３３が当接可能な位
置をとる構成となっている。

【００６５】本実施例は上述の如き構成を有するもの
で、その基本的作動については上述した第１の実施例と
格別差異はない。

【００６６】然るに、本実施例によれば、感温性部材と
してのバイメタル４８を渦巻き状に成形した分だけ、ハ
ウジング本体４２の軸方向寸法を短縮化することがで
き、アイドルスピード制御弁全体をコンパクトに形成す
ることができる。

【００６７】次に、図９および図１０は本発明による第
３の実施例を示している。なお、本実施例では前記各実
施例と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を
省略するものとする。

【００６８】図において、５１は本実施例によるハウジ
ングを示し、該ハウジング５１は前記第２の実施例によ
るハウジング４１とほぼ同様に、後述のハウジング本体
５２と、該ハウジング本体５２に一体的に取付けられ、
電磁アクチュエータ１８を囲繞する樹脂モールド部１３
とから大略構成されているものの、ハウジング本体５２
はその軸方向寸法が第２の実施例によるハウジング本体
４２よりもさらに短縮されている。

【００６９】５２はハウジング本体を示し、該ハウジン
グ本体５２は、前記第２の実施例によるハウジング本体
４２と同様に、収容空間５２Ａと、蓋体１５によって施
蓋された開口部５２Ｂと、蓋体１５との間で収容空間５
２Ａを画成する隔壁部５２Ｃと、該隔壁部５２Ｃの中心
部に穿設された透孔５２Ｄと、樹脂モールド部１３が嵌
合固着された嵌合突部５２Ｅとからなり、かつ収容空間
５２Ａの近傍には冷却水通路５２Ｆが形成されている。

【００７０】５３はハウジング本体５２の収容空間５２
Ａ内に配設された本実施例による変位量調整機構を示
し、該変位量調整機構５３は、弁軸１６に突設された係
合ピン３３と、後述の可動ストッパ５４と、該可動スト
ッパ５４を収容空間５２Ａ内で変位させる可撓板５５と
からなっている。

【００７１】５４は係合ピン３３に当接することにより
弁軸１６の変位量を制限する可動ストッパで、該可動ス
トッパ５４は図１０中に実線および二点鎖線で示すよう
に、全体としてほぼ立方体状のブロック体として形成さ
れ、係合ピン３３から離脱することにより弁軸１６の軸
方向変位を許す離脱位置（実線の位置）と、係合ピン３
３に当接することにより弁軸１６の軸方向変位を規制す
る当接位置（二点鎖線の位置）との間で変位するもので
ある。

【００７２】５５は可動ストッパ５４を当接位置と離脱
位置との間で変位させる感温性部材としての可撓板を示
し、該可撓板５５は板状の形状記憶合金からなり、その
一端側が冷却水通路５２Ｆの近傍に位置してハウジング
本体５２の内周面に固定され、他端側が可動ストッパ５
４に固定されている。そして、該可撓板５５は冷却水通
路５２Ｆ内を流れるエンジンの冷却水温に応じて変形す
ることにより、可動ストッパ５４を当接位置と離脱位置
との間で変位させる。

【００７３】この場合、例えば冷却水温が低いときに
は、可動ストッパ５４は離脱位置に保持され、係合ピン
３３がハウジング本体５２の隔壁部５２Ｃに当接するま
で弁軸１６の軸方向変位を許す。これにより、バイパス
通路１４Ａの流路面積が増大し、低温時におけるアイド
ル運転状態を保つのに十分な補助空気量を得ることがで
きる。

【００７４】一方、冷却水温が上昇すると、図１０中に
二点鎖線で示すように可撓板５５が変形するのに伴って
可動ストッパ５４が当接位置に変位する。これにより、
可動ストッパ５５が係合ピン３３に当接可能な位置をと
り、弁軸１６の最大変位量を冷却水温に応じて調整で
き、エンジンの暖機状態に応じて安定したアイドル運転
状態を保つことができる。

【００７５】本実施形態は上述の如き構成を有するもの
で、その基本的作動については上述した各実施例と格別
差異はない。

【００７６】然るに、本実施例によれば、可動ストッパ
５４をブロック体として形成することにより、ハウジン
グ本体５２の軸方向寸法を一層短縮化することができ、
アイドルスピード制御弁全体をコンパクトに形成するこ
とができる。

【００７７】なお、前記第１，第２の実施例では、感温
性部材としてコイル状のバイメタル３７，渦巻き状のバ
イメタル４８を用いた場合を例に挙げたが、本発明はこ
れに限るものではなく、例えばコイル状または渦巻き状
に成形した形状記憶合金を用いてもよい。また、前記第
３の実施例では、感温性部材として形状記憶合金からな
る可撓板５５を用いたが、本発明はこれに限らず、例え
ば板状のバイメタルを用いてもよい。

【００７８】

【発明の効果】以上詳述した通り、請求項１の発明によ
れば、ハウジングと弁軸との間に設けられた変位量調整
手段によって弁軸の最大変位量を調整することにより、
弁体の最大開度を調整し、エンジンの暖機状態に応じて
バイパス通路の流路面積を可変に調整する構成としたか
ら、電磁アクチュエータは変位量調整手段による弁軸の
最大変位量の範囲内で弁軸を軸方向に変位させることが
でき、例えばエンジンの暖機運転時に弁軸を電磁アクチ
ュエータで余分に駆動してしまう不具合を防止できる。
また、例えばアイドルスピード制御弁とは別個に絞り弁
等をバイパス通路の途中に設ける場合に比較して、全体
の構成を簡素化することができる。

【００７９】しかも、電磁アクチュエータによって弁体
の開度を可変に調整したときに、バイパス通路を流れる
補助空気量を弁体の開度に応じて精度良く変化させるこ
とができ、例えばアイドルスピード制御弁とは別個に絞
り弁等をバイパス通路の途中に設ける場合に比較して、
補助空気量を制御するときの応答性を向上できる。

【００８０】また、請求項２の発明によれば、変位量調
整手段を、エンジンの冷却水温に応じて変形する感温性
部材と、該感温性部材の変形に追従して移動し、前記弁
軸の最大変位量を少なくとも２段階で変化させる可動ス
トッパとから構成したから、エンジンの暖機状態に応じ
て冷却水温が変化すると、この冷却水温の変化に応じて
感温性部材が変形し、この感温性部材の変形に追従して
可動ストッパが移動することにより、弁体の最大開度を
エンジンの暖機状態に応じて規制することができ、安定
したアイドル運転状態を保つことができる。

【００８１】さらに、請求項３の発明によれば、弁軸に
は径方向に突出する突起を設け、可動ストッパには互い
に異なる高さをもった複数の段差部を設ける構成とした
から、弁軸に設けられた突起に対して可動ストッパの各
段差部が冷却水温に応じて移動することにより、弁軸の
突起が可動ストッパの各段差部のうちのいずれか１つに
当接可能な状態を得ることができる。これにより、例え
ばエンジンのアイドル運転時に電磁アクチュエータの故
障等によって弁軸が開弁方向に移動しようとしても、こ
の弁軸の最大開度を可動ストッパによって規制すること
ができ、過剰な補助空気がバイパス通路を流れる不具合
を確実に防止することができる。

【００８２】また、請求項４の発明によれば、電動モー
タを作動させてロータを回転させることにより、該ロー
タの雌ねじに雄ねじを螺合させた弁軸が軸方向にねじ送
りされ、該弁軸の一端側に設けられた弁体によってバイ
パス通路の流路面積を可変に調整する構成としたから、
バイパス通路に対する弁体の開度を弁軸のねじ送りによ
って細かく調整でき、バイパス通路の流路面積を精度良
く調整することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例によるアイドルスピード
制御弁を示す縦断面図である。

【図２】図１中の可動ストッパ等を示す斜視図である。

【図３】図１中の可動ストッパ、バイメタル等を示す矢
示 III−III 方向からみた断面図である。

【図４】変位量調整機構が作動した状態を示す図１と同
様の縦断面図である。

【図５】図４中の可動ストッパ、バイメタル等を示す矢
示Ｖ−Ｖ方向からみた断面図である。

【図６】ステッピングモータに印加される制御信号のパ
ルス数とバイパス通路を流れる補助空気量との関係を示
す特性線図である。

【図７】本発明の第２の実施例によるアイドルスピード
制御弁を示す縦断面図である。

【図８】図７中の矢示VIII−VIII方向からみた断面図で
ある。

【図９】本発明の第３の実施例によるアイドルスピード
制御弁を示す縦断面図である。

【図１０】図９中の矢示Ｘ−Ｘ方向からみた断面図であ
る。

【図１１】従来技術によるアイドルスピード制御弁を示
す外観図である。

【符号の説明】

１１，４１，５１ ハウジング １４Ａ バイパス通路 １６ 弁軸 １６Ｃ 雄ねじ部（ねじ送り機構） １７ ポペット弁体 １９ ステッピングモータ（電磁アクチュエータ） ２０ ロータ ２０Ａ 雌ねじ部（ねじ送り機構） ３１Ａ，４３Ａ，５２Ｆ 冷却水通路 ３２，４４，５３ 変位量調整機構（変位量調整手段） ３３ 係合ピン（突起） ３４，４５，５４ 可動ストッパ ３６，４７ 段差突起（段差部） ３７，４８ バイメタル（感温性部材） ５５ 可撓板（感温性部材）

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 エンジンのバイパス通路に臨むように配
   設されるハウジングと、該ハウジング内に軸方向に変位
   可能に設けられ、一端側に前記バイパス通路を開閉する
   弁体が設けられた弁軸と、該弁軸の他端側に位置して前
   記ハウジング内に設けられ、前記弁体によりバイパス通
   路の流路面積を可変に調整するため該弁軸を軸方向に変
   位させる電磁アクチュエータと、前記ハウジングと弁軸
   との間に設けられ、前記弁体の最大開度をエンジンの暖
   機状態に応じて規制するため前記弁軸の最大変位量を可
   変に調整する変位量調整手段とから構成してなるアイド
   ルスピード制御弁。
2. 【請求項２】 前記変位量調整手段は、エンジンの冷却
   水温に応じて変形する感温性部材と、該感温性部材の変
   形に追従して移動し、前記弁軸の最大変位量を少なくと
   も２段階で変化させる可動ストッパとから構成してなる
   請求項１に記載のアイドルスピード制御弁。
3. 【請求項３】 前記弁軸には径方向に突出する突起を設
   け、前記可動ストッパは互いに異なる高さをもった複数
   の段差部を有し、前記感温性部材の変形に追従して前記
   弁軸の外周側を回動することにより、前記弁軸の最大変
   位量を調整するときには前記各段差部のうちいずれか１
   つの段差部に前記弁軸の突起を当接させる構成としてな
   る請求項２に記載のアイドルスピード制御弁。
4. 【請求項４】 前記電磁アクチュエータは、外部からの
   給電により回転駆動される電動モータと、該電動モータ
   の回転を前記弁軸の軸方向変位に変換する変換手段とか
   らなり、該変換手段は、内周側に雌ねじが形成された筒
   状のロータと、該ロータの雌ねじに螺合するように前記
   弁軸の他端側に形成された雄ねじとからなるねじ送り機
   構によって構成してなる請求項１，２または３に記載の
   アイドルスピード制御弁。