JPH05280379A

JPH05280379A - 流量制御弁

Info

Publication number: JPH05280379A
Application number: JP7425492A
Authority: JP
Inventors: Shigenori Tawara; 重則田原; Hiroyuki Yamada; 裕之山田
Original assignee: Hitachi Automotive Engineering Co Ltd; Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd; Astemo Ltd
Priority date: 1992-03-30
Filing date: 1992-03-30
Publication date: 1993-10-26

Abstract

(57)【要約】【目的】自動車のドライバリティの向上に必要な流量特
性をもった簡単な構造のバタフライ式流量制御弁を提供
すること。【構成】吸気の通路１の壁部２の内周面にシートリング
３を備え、その斜面６を弁体４のバルブシート面とした
流量制御弁において、弁体４の外周縁部付近に突起部８
を設け、弁体の初期開度において突条部５と突起部８に
より流量制御が行なわれるようにしたもの。【効果】連結部材等を使用した複雑なスロットルリンケ
ージを用いることなく、ドライバビリティ向上に必要な
流量特性が容易に得られ、部品点数削減、工数低減によ
る簡略化とコスト低減が可能となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、蝶形弁(バタフライ弁)
を用いた内燃機関の流量制御弁に係り、特に自動車用内
燃機関のスロットルバルブ(絞り弁)に好適な流量制御弁
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から自動車用のスロットルバルブと
しては、主として蝶形弁が使用されているが、この蝶形
弁を用いた従来例として、特公平３−２０６０９号公報
に記載の装置では、図７に示すように、弁体４が回動可
能に保持されている空気などの流体の通路１の壁部２に
シートリング３を設け、このリング３から内周方向へ突
出した、ほぼリング状の突条部５からなる弁座部を設
け、この突条部５に形成してある斜面６に弁体４の周辺
面７を接触させることにより、閉弁位置でも弁体４が流
体の流通方向と直角な方向にまで回動せず、図示のよう
に傾いた状態で停止するように構成し、これにより、全
閉位置での流体の漏れを確実に抑え、且つ、弁体４の周
辺面７と斜面６とが面接触することにより、全閉位置で
の弁体の固着の虞れが生じないようにしていた。

【０００３】また、実開昭５８−２４４３６号公報で
は、アクセルペダルと絞り弁との連動部分にカム機構を
設け、これにより、絞り弁の低開度域では、アクセルペ
ダルの踏み込み量に対して弁体の開度割合を小さくし、
ドライバビリティ(運転性)の向上を図るようにした装置
について開示している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、周知のよう
に、自動車用内燃機関のスロットルバルブは、低開度域
で頻繁に使用されることが多い。しかして、上記従来技
術のうち、特公平３−２０６０９号公報に記載の技術で
は、図３の破線で示すように、通気有効面積、つまりそ
こを流過する流量が弁体の開度に対して急激な増加を示
す。そして、弁体の開度が低開度域において、特にこの
傾向が顕著になる。

【０００５】従って、この従来技術では、弁体の開度が
低開度域にあるときでの流量特性の急激な立ち上がりに
ついて配慮がされておらず、ドライバビリティの悪化を
もたらしてしまうという問題があった。

【０００６】一方、実開昭５８−２４４３６号公報に記
載の技術では、ドライバビリティの悪化の虞れはない
が、特殊なカム機構を必要とするため、構成が複雑にな
るという問題があった。

【０００７】本発明の目的は、簡単な構造で、全閉位置
での流体の漏れや、全閉位置での弁体の固着の虞れがな
く、しかも低開度域における流量特性が緩やかに傾斜
し、ドライバビリティの向上が充分に得られるようにし
た流量制御弁を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的は、蝶形弁を構
成する円板状の弁体の回動軸を中心とする一方の半円形
部分の一方の面の周辺部と、他方の半円形部分の他方の
面の周辺部のそれぞれが全閉位置で面接触するほぼ環状
の弁座部を空気通路の内壁面に備えた内燃機関の吸気流
量制御用流量制御弁において、上記一方の半円形部分の
一方の面の周辺部の内側近傍面からほぼ垂直に伸びた突
起部と、上記他方の半円形部分の他方の面の周辺部の内
側近傍面からほぼ垂直に伸びた突起部の少なくとも一方
を設けることにより達成される。

【０００９】

【作用】上記突起部は、弁体の低開度域において、弁体
の開度変化に対する流量の増加を抑えるように働く。

【００１０】従って、アクセルペダルの踏み込み量変化
に対する吸気流量の変化を、最初のうちは緩やかで、後
半にいたり急激になるようにでき、ドライバビリティを
充分に向上させることができる。

【００１１】

【実施例】以下、本発明による流量制御弁について、図
示した実施例により詳細に説明する。図１は、本発明の
一実施例で、１は上流側から下流側へ空気を流過させる
ためのほぼ円筒形状をした空気通路、２は空気通路１の
壁部、３は壁部２の内周面に配設されたシートリング、
そして４は蝶形弁からなる絞り弁の弁体であり、この弁
体４の、回動軸で分割された半円形部分の一方と他方の
面の周辺面７がシートリング３の斜面６から離れる方向
に回動したり、戻ったりすることにより流路の開閉が行
なわれる。

【００１２】なお、シートリング３の内周部は、内方に
向かって突出する突条部５を形成し、この突条部５に
は、両側面に斜面６が、そして内周側に突条先端部５Ａ
がそれぞれ形成されており、閉弁状態において、弁体４
の周辺面７が斜面６に面接触し、弁体４が傾斜した状態
で全閉位置を保つようになっており、従って、これまで
の構成は、図７に示した従来例と同じである。なお、空
気通路１を構成している壁部２は、シートリング３の部
分で分離した状態で作成され、シートリング３を挾んで
組立ることにより、このシートリング３が配設されるよ
うになっている。

【００１３】しかして、この図１の実施例では、弁体４
に突起部８が設けてある。この突起部８は、弁体４が全
閉位置で、突条部５の斜面６に接触する周辺面７の内径
側の近傍に、それぞれ位置し、その平面形状は、図２に
示すように、ほぼ半円弧状をなし、且つ、その断面形状
は、図１に示すように、外側が円弧状に作られている。
なお、このような突起部８を有する弁体４は、樹脂など
による一体成形により容易に作成することができるが、
弁体４と突起部８とを別体として作成し、突起部８を、
例えば接着、溶着など任意の固着手段により弁体４に取
付けるようにしてもよい。

【００１４】次に、この実施例による弁体の開度と通気
有効面積の関係について、図３の特性図により説明す
る。弁体４の周辺面７は、全閉時でも突条部５の斜面６
に面接触しているだけなので、開閉動作時、周辺面７
は、斜面６に対して容易に接離可能になっており、この
ため、突条部５がない場合とは異なって、全閉位置から
の弁体４の回動により直ちに開弁状態となり、突条部５
と弁体４の外周縁側面の間に、立ち上がりよく所定の通
気有効面積が現われ、これを通して流体の通過が可能に
される。

【００１５】ところで、この結果、図７に示した従来例
では、弁体４の開度と通気有効面積の関係が図３の破線
で示すようになっていて、弁体４の開度に対して通気有
効面積は急激な増加を示し、吸気流量の急激な増加をも
たらしてしまうことになる。しかして、これら図１、図
２に示す本発明の実施例では、弁体４に突起部８が設け
てあるため、図３の実線に示す特性が得られ、弁体４の
開度に対して、初めのうちは通気有効面積が緩やかな増
加を示し、後半以降、大きく増加して行くという特性と
なり、自動車のドライバビリティを充分に良好な状態に
保つことができることになる。

【００１６】次に、図１と図２に示した本発明の実施例
において、弁体４の開度が小さいときの弁体開度に対す
る通気有効面積の変化がどのようになっているのかを、
図４により説明する。まず、弁体４の開度が小さいと
き、つまり、開度が所定値以下の領域では、弁体４が開
いたときに現われる通気有効面積は、図４にしめすよう
に、弁体４の周辺面７’、７”と突条先端部５Ａとの間
の距離９ａ、９ｂ、及び弁体４の突起部８’、８”と突
条先端部５Ａとの間の距離１０ａ、１０ｂに比例するも
のと考えてよい。

【００１７】そこで、いま、弁体４が比較的小さな所定
の開度をもった状態で、距離９ａ、９ｂを、距離１０
ａ、１０ｂと比較してみると、図示のように、距離１０
ａ、１０ｂの方が小さくなっており、従って、この突起
部８を設けたことにより、弁体４の開度に対する流量変
化を緩やかでき、図３の実線に示す特性が得られること
が判る。そして、また、この図４から、突起部８の形状
を変えることにより、弁開度に対する流量特性を任意に
設定できることも判る。

【００１８】次に、図５は、本発明の他の一実施例を示
したもので、突起部８を複数の部分に分割したものであ
り、従って、この実施例によれば、弁開度に対する流量
特性の設定範囲が広くでき、設計上の自由度を増すこと
ができる。

【００１９】また、図６は、本発明のさらに別の一実施
例で、弁体４に突起部８を設ける代りに、その周端面に
段部１１を形成し、全閉位置では、この段部１１が突条
部５の斜面６に面接触するようにしたものであり、従っ
て、この実施例によれば、弁体４の構造が簡単にでき
る。

【００２０】ところで、以上の実施例では、突起部８を
弁体４の両面に、各面ごとに１個設けているが、本発明
の実施例としては、弁体４の一方の面にだけ、突起部８
を設けるようにしても良い。

【００２１】

【発明の効果】本発明によれば、弁体の開度に対する流
量特性を、自動車のドライバビリティの向上に必要な特
性に、容易に合わせることができる。

【００２２】また、本発明によれば、連結部材等を使用
した複雑なスロットルリンケージを採用せずに、ドライ
バビリティの向上が図れるので、大巾な部品点数削減、
工数低減による簡略化とコスト低減が出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による流量制御弁の一実施例を示す断面
図である。

【図２】本発明による流量制御弁の一実施例を示す平面
図である。

【図３】流量制御弁における弁体の開度と通気有効面積
の関係を示す特性図である。

【図４】本発明の一実施例の動作を説明するための要部
拡大図である。

【図５】本発明の他の一実施例を示す断面図である。

【図６】本発明のさらに別の一実施例を示す断面図であ
る。

【図７】流量制御弁の従来例を示す断面図である。

【符号の説明】

１空気通路２壁部３シートリング４弁体５突条部５Ａ突条先端部６斜面７周辺面８突起部９ａ、９ｂ、１０ａ、１０ｂ距離１１段部

フロントページの続き (72)発明者山田裕之茨城県勝田市大字高場2520番地株式会社日立製作所自動車機器事業部内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】蝶形弁を構成する円板状の弁体の回動軸
を中心とする一方の半円形部分の一方の面の周辺部と、
他方の半円形部分の他方の面の周辺部のそれぞれが全閉
位置で面接触するほぼ環状の弁座部を空気通路の内壁面
に備えた内燃機関の吸気流量制御用流量制御弁におい
て、上記一方の半円形部分の一方の面の周辺部の内側近
傍面からほぼ垂直に伸びた突起部と、上記他方の半円形
部分の他方の面の周辺部の内側近傍面からほぼ垂直に伸
びた突起部の少なくとも一方を設けたことを特徴とする
流量制御弁。
【請求項２】請求項１の発明において、上記突起部の
平面形状がほぼ半円弧状をなしていることを特徴とする
流量制御弁。
【請求項３】請求項２の発明において、上記突起部が
２以上に分割されていることを特徴とする流量制御弁。
【請求項４】蝶形弁を構成する円板状の弁体の回動軸
を中心とする一方の半円形部分の一方の面の周辺部と、
他方の半円形部分の他方の面の周辺部のそれぞれが全閉
位置で面接触するほぼ環状の弁座部を空気通路の内壁面
に備えた内燃機関の吸気流量制御用流量制御弁におい
て、上記周辺部における上記弁座部との接触面が、上記
弁体の外周端面に形成した段部により構成されているこ
とを特徴とする流量制御弁。