KR20010106066A - 내연기관의 흡기량 제어장치 - Google Patents

Abstract

경량화와 축방향 치수의 단축화에 의해 장착성을 개선한다. 금속제 레버(6)는 밸브축(2)에 고정되는 동시에 밸브축(2)의 전폐,전개위치에서의 계합부가 되는 부분을 보유하고, 수지제의 기어(7)는 금속제 레버(6)에 고정되고, 또 브러시(18)는 수지제의 기어(7)에 구성된 위치결정 형상에서 고정되어 센서를 구성한다.

Description

내연기관의 흡기량 제어장치{INTAKE AIR QUANTITY CONTROL DEVICE FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINE}

본 발명은 차량의 주행상태에 따라 흡입 공기량을 제어하는 내연기관의 흡기량 제어장치에 관한 것이다.

차량용 내연기관의 스로틀 밸브는 스로틀 보디의 흡기통로에 설치되고, 액셀 조작량에 비례해서 개폐되는 동시에 차량의 상태 예를들면 전후륜의 회전차에 의한 슬립검출등에 의해서도 조작되고 흡입공기량을 제어해서 내연기관의 출력을 제어한다.

이 때문에 스로틀밸브의 개폐조작은 액셀폐달과는 링크기구에 의한 직결구조가 안되고 모터등에 의해 개폐위치의 제어가 되면서 구동조작되고, 개폐위치는 액 셀의 조작량에 의한 신호와의 합성신호에 의해 결정된다.

도 2는 종래의 내연기관의 흡기량 제어장치의 구성을 표시하는 단면도이다. 도면에서 31은 스로틀 보디의 하우징, 32는 이 하우징(31)의 내부에 설치된 흡기통로, 33은 양단이 하우징(31)에 회동자재로 지지되고, 흡기통로(32)를 관통하는 동시에 스로틀 밸브(34)가 부착되는 밸브축이고, 스로틀 밸브(34)는 밸브축(33)의 회동에 의해 흡기통로(32)를 전폐위치에서 전개위치까지 회전 이동해서 흡입 공기량을 제어한다.

밸브축(33)의 한쪽 단부에는 밸브축(33)의 회동각을 검출하는 센서(35)가 배치되고 다른 단부에는 모터(36)에 의해 구동되는 감속기구가 결합되어 있다.

37은 센서(35)의 외부 도선용 커넥터이다.

모터 36은 구동축(38)에 고정된 회전자(39)와 고정자(40)로 구성되고, 구동축(38)은 밸브축(33)과는 동일 축선상에 배치되는 동시에 선단에 톱니바퀴(38a)를 갖고 외부 톱니바퀴(41), 내부 톱니바퀴(43), 감속 톱니바퀴 지지체(42)로 된 감속기구를 통해서 밸브축(33)에 결합되어 구동된다. 고정자(40)는 모터(36)의 외부 도출용 모터 커넥터(44)를 일체로 형성하는 합성수지제의 모터하우징(45)에 의해 보존되고 모터하우징(45)은 스로틀 보디의 하우징(31)의 일단에 나사고정에 의해 고정되고 스로틀 보디와 모터(36)가 일체화되어 있다.

또, 스로틀 보디의 모터(36) 부착부의 반대측의 단부에는 센서(35)가 나사로 고정되어 있다.

종래의 흡기량 제어장치는 이상과 같이 구성되어 있고 모터는 도시하지 않은 제어장치에 의해 제어되고 센서에 의해 피드백을 받으면서 밸브축을 구동하고 액셀의 상태 및 차량의 주행상태에 의해 결정되는 흡입량이 되도록 스로틀 밸브의 개도를 설정 보존하나 스로틀 보디와, 모터와, 센서를 개별적으로 형성하고 이들을 일체로 조립하는 구성에서는 소형 경량화에는 한계가 있고, 또 밸브축의 축방향 양측에 모터와 센서가 조립되어 있으므로 축방향 치수가 중대해서 내연기관에 대한 조립성이 나쁘고 부품수도 많아진다는 문제점이 있었다.

또, 축방향의 치수의 단축 및 부품점수 삭감을 위해 센서를 내장하고, 스로틀 축과 일체로 동작 하도록 센서부 브러시를 고정 시켰을때, 특히 축의 스러스트방향의 규제구조를 설치하지 않으면 흡기통로와 스러스트 밸브의 클리어런스분축이 스러스트 방향으로 이동하고, 브러시의 설정과 크게 변동하게 된다. 브러시의 설정고가 변동하면 저항체 패턴상의 브러시 당접위치가 변동하고, 센서 출력 직선성이 악화 하거나 당접 하중이 변동되고, 브러시 부상에 의한 출력수단이나 과대하중에 의해 저항체가 이상하게 마모하는 등의 문제가 있었다.

본 발명은 상기와 같은 과제를 해결하기 위해 된 것으로 경량화와 축방향 치수의 단축화에 의해 장착성을 개선할 수 있는 동시에 부품수의 삭감과 이에따른 조립성의 개선이 가능한 내연기관의 흡기량 제어장치를 얻는 것을 목적으로 하는 것이다.

본 발명의 청구항 1에 관한 내연기관의 흡기량 제어장치는 내부에 내연기관의 흡기통로를 형성하는 하우징과, 이 하우징의 흡기통로에 자재롭게 설치된 밸브축과, 이 밸브축에 부착되고 흡기통로의 유통 공기량을 제어하는 스로틀 밸브와, 하우징에 고정되고 감속기구를 통해서 밸브축을 구동하는 모터를 갖는 것으로 밸브축에 고정되는 동시에 밸브축의 전폐, 전개위치에서의 계합부가 되는 부분을 갖는 레버와 이 레버에 고정되는 기어와, 이 기어에 고정된 브러시와, 이 브러시와 접촉하는 저항체 소자가 부착된 엘레멘트로 구성된 것이다.

본 발명의 청구항 2에 관한 내연기관의 흡기량 제어장치는 밸브축에 홈을 설치하는 동시에 이 홈에 플레이트를 끼운 것이다.

본 발명의 청구항 3에 관한 내연기관의 흡기량 제어장치는 하우징에 고정된 커버의장치 외측에 엘레멘트를 고정 시킨 것이다.

도 1은 본 발명의 실시의형태 1에 의한 흡기량 제어장치를 표시하는 단면도,

도 2는 종래의 흡기량 제어장치를 표시하는 단면도.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1 : 하우징 2 : 밸브축 2a : 홈

4 : 흡기통로 5 : 스로틀밸브 6 : 레버

7 : 기어 18 : 브러시 19 : 커버

20 : 엘레멘트 21 : 저항체소자 22 : 플레이트

실시의 형태 1.

이하 본 발명의 한 실시형태를 도면에 따라 설명한다.

도 1은 본 발명의 실시의 형태 1에 의한 내연기관의 흡기량 제어장치를 표시하는 단면도이고, 도면에서 1은 스로틀 보디의 하우징이고, 밸브축(2)은 하우징(1)에 설치된 베어링(3)에 의해 양단부가 회동이 자유롭게 지지되고 흡기통로(4)를 관통하는 동시에 스로틀 밸브(5)가 부착되어 있다. 스로틀 밸브(5)는 밸브축(2)의 회동에 의해 흡기통로(4)를 전폐위치에서 전개위치까지 회전 이동해서 흡입 공기량을 제어 하도록 구성된다.

밸브축(17)의 한쪽 단부는 레버(6)와 고정되고, 레버(6)과 하우징(1)의 계합에 의해 전폐위치와 전개위치가 결정된다. 또 레버(6)는 수지제의 기어(7)에 의해 일체성형 고정되어 있다. 기어(7)은 하우징(1)에 고정되어 있는 핀(8)에 회동 지지되고 핀(8)을 중심으로 회동하는 중간기어(9)와 맞물려 연동한다. 모터 하우징(10)은 하우징(1)에 고정되고, 모터 하우징(10)은 수지성형에 의해 스테이터(11)와 부시(12)를 고정하고 있다.

로터(13)는 부시(12)와 하우징(1)의 끼우는부에서 베어링(14)에 의해 회동지지되어 있고, 중간기어(9)와 맞물려 연동한다.

스테이터(11)는 주로 코어(15)와 코일(16)에 의해 구성되고 후술하는 센서의 출력치에 따라 로터(13)에 고정된 마그네트(17)에서의 자극위치를 미리 학습해둔값으로 환산하고 이 환산치에 따라 코일(16)의 위상을 결정하고 전류를 제어함으로써 동작 시킬 수가 있다.

한편, 기어(7)에는 센서를 구성하는 일부가 되는 브러시(18)을 고정하는 부위(7a)가 수지성형에 의해 구성되어 있고 이 부위(7a)에 브러시(18)를 삽입하고 열 코팅으로 고정 시키고, 브러시(18)의 위치 및 각도가 밸브축(2)의 축의 각도와 같게 되도록 설정된다.

또, 커버(19)는 하우징(1)에 고정되고 엘레멘트(20)는 커버(19)에 고정되어 있다. 저항체 소자(21)는 엘레멘트(20)에 고정되고, 이 저항체 소자(21)가 브러시 (18)와 접촉함으로써 전기적 접속을 하고 있다.

밸브축(2)이 동작함으로써 각각 고정되어 있는 레버(6), 기어(7)를 통해 브러시(18)가 회동하고, 또 저항체 소자(21)의 패턴에 의해 출력 - GND간의 저항이 변화하고 전원 - GND간에 일정한 전압을 인가함으로써 밸브축(2)이 회동하는 각도에 따라 출력전위를 얻을수가 있다.

또, 밸브축(2)에 홈(2a)을 설치하고, 이홈(2a)의 폭보다 좁은 플레이트(22)를 끼우고, 이 플레이트(22)를 하우징(1)과 하우징(1)에 고정된 베어링(3)사이에 개재시킴으로써 밸브축(2)의 스러스트 방향(도 1의 A방향)의 움직임을 규제하고 센서의 출력특성의 직선상의 안정화에 기여하고 있다.

또, 축방향의 치수의 단축 및 부품수의 삭감을 위해 센서를 내장화 하고 스로틀축과 일체로 동작 하도록 센서부 브러시를 고정한 경우 특히 축의 스러스트 방향(도 1의 A방향)의 규제구조를 설치하지 않으면 흡기통로(4)와 스로틀 밸브(5)와의 클리어런스분, 밸브축(2)가 스러스트 방향으로 이동하고 브러시(18)의 설정고가 크게 변동하게 된다. 브러시(18)의 설정고가 변동하면 저항체소자(21) 패턴상의 브러시(18) 당접위치가 변동하고, 센서 출력 직선성이 악화 하거나 당접 하중이 변동하고, 브러시(18)의 부상에 의한 출력순단이나 과대 하중에 의해 저항체소자(21)가 이상하게 마모하는 등의 문제가 있었다.

그래서, 하우징(1)에 고정된 커버(19)의 외측으로 밸브축(2)에 대해 플레이트(22)등이 설치되어 있는 측과는 반대측에서 커버(19)의 면과 엘레멘트(20)의 면을 맞추어 고정함으로써 엘레멘트(20)의 밸브축 스러스트 방향의 위치결정을 한다. 이와같이 구성함으로써 엘레멘트(20) 자체의 판두께의 흐트러짐이 브러시(18)의 휘어짐의 변동량에 영향을 주는 것을 없이 할 수 있고 출력전위를 안정 시킬 수가 있다.

본 발명의 청구항 1에 관한 내연기관의 흡기량 제어장치에 의하면 내부에 내연기관의 흡기통로를 형성하는 하우징과, 이 하우징의 흡기통로에 회동이 자재롭게 설치된 밸브축과 이 밸브축에 부착되고 흡기통로의 유통공기량을 제어하는 스로틀 밸브와 하우징에 고정되고, 감속기구를 통해서 밸브축을 통해서 밸브축을 구동하는 모터를 갖는 것으로 밸브축에 고정되는 동시에 밸브축의 전폐, 전개위치에서의 계합부가 되는 부분을 갖는 레버와, 이 레버에 고정되는 기어와, 이 기어에 고정된 브러시와, 이 브러시와 접촉하는 저항체 소자가 부착된 엘레멘트로 구성되어 있으므로 경량화와 축방향 치수의 단축화를 도모할 수 있다.

본 발명의 청구항 2에 관한 내연기관의 흡기량 제어장치에 의하면 밸브축에 홈을 설치하는 동시에 이 홈에 플레이트를 끼웠으므로 밸브축의 스러스트 방향의 움직임을 규제하고, 센서의 출력특성의 안정화를 도모할 수가 있다.

본 발명의 청구항 3에 관한 내연기관의 흡기량 제어장치에 의하면 하우징에 고정된 커버의 장치 외측에 엘레멘트를 고정 하였으므로 엘레멘트 자체의 판두께의 흐트러짐이 브러시의 휘어짐의 변동량에 영향을 주는것을 없이 할 수 있고 출력전위를 안정화 시킬수가 있다.

Claims (3)

1. 내부에 내연기관의 흡기통로를 형성하는 하우징과, 이 하우징의 흡기통로에 회동자재로 설치된 밸브축과, 이 밸브축에 부착되고 흡기통로의 유통공기량을 제어하는 스로틀 밸브와, 상기 하우징에 고정되고 감속기구를 통해서 상기 밸브축을 구동하는 모터를 구비한 내연기관의 흡기량 제어장치에서 상기 밸브축에 고정되어 있는 동시에 상기 밸브축의 전폐,전개위치에서의 계합부가 되는 부분을 갖는 레버와, 이 레버에 고정되는 기어와, 이 기어에 고정된 브러시와, 이 브러시와 접촉하는 저항체소자가 부착된 엘레멘트를 구비한 것을 특징으로 하는 내연기관의 흡기량 제어장치.
2. 제 1항에 있어서.

   밸브축에 홈을 설치하는 동시에 이 홈에 플레이트를 끼운것을 특징으로 하는 내연기관의 흡기량 제어장치.
3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서.

   하우징에 고정된 커버의 장치 외측에 엘레멘트를 고정한 것을 특징으로 하는 내연기관의 흡기량 제어장치.