JPH05302557A - アイドルスピード制御弁 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 アイドルスピード制御弁の歩留りを向上さ
せ、コイルへの通電量に対する補助空気量のバラツキを
抑えるようにする。 【構成】 ハウジング１の樹脂モールド部５には永久磁
石１１およびヨーク１３の環状部１５Ａと対向する位置
にねじ穴５Ａを形成し、ねじ穴５Ａ内に軟磁性材料から
円板状に形成された蓋体２０を螺合させる。そして、蓋
体２０をヨーク１３に対して矢示Ｄ，Ｅ方向に接近、離
間させ、エアギャップ２１の寸法を変えることにより、
ヨーク１３と永久磁石１１との間の磁束を調整する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば自動車用エンジ
ン等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、ハウジングと、該ハウジングに
形成され、補助空気を流通させる通気路と、前記ハウジ
ング内に回動可能に配設され、一端側に該通気路の流路
面積を可変に調整する弁体が設けられた弁体回動軸と、
該弁体回動軸の他端側に設けられ、該弁体回動軸と一体
的に回動する永久磁石と、該永久磁石の径方向外側に位
置して前記ハウジングに設けられ、内周側に磁極部が形
成された筒状のヨークと、該ヨークの磁極部から前記永
久磁石に向かう磁束を発生させるべく、該ヨーク内に設
けられ、外部からの通電量に応じて前記磁束を変化させ
ることにより、前記弁体回動軸の回動量を制御する電磁
コイルとからなるアイドルスピード制御弁は、例えば特
開平１−９２５４０号公報等によって知られている。

【０００３】この種のアイドルスピード制御弁は、例え
ば自動車用エンジンに吸気弁をバイパスし該吸気弁の
前，後を補助空気通路を介して接続するように配設さ
れ、外部から電磁コイルに通電し、ヨークの磁極部から
永久磁石に向けて磁束を発生させることにより、該ヨー
クと永久磁石との間で磁束に応じた回動トルクを弁体回
動軸に与え、該弁体回動軸と共に弁体を回動させること
によって、前記補助空気通路に連通する通気路の流路面
積を変え、前記吸気弁をバイパスしてエンジン本体のシ
リンダ内に供給する補助空気の流量を可変に制御するよ
うにしている。

【０００４】そして、エンジンのアイドル時にエアコン
等を作動させてエンジンの負荷が増大するときには、前
記電磁コイルへの通電量を変えて前記ヨークと永久磁石
との間の磁束を調整し、前記弁体回動軸に与える回動ト
ルクを増大させ、弁体を回動して通気路の流路面積を大
きくすることにより、シリンダ内に供給される補助空気
量を増加させ、エンジンのアイドル回転数を負荷に対応
して増大させ、アイドル時におけるエンジンストールを
防止するようにしている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した従
来技術では、弁体回動軸の他端側に該弁体回動軸と一体
回転する永久磁石を設け、ハウジングには該永久磁石の
径方向外側に位置して内周側に磁極部を有する筒状のヨ
ークを設け、該ヨーク内に配設した電磁コイルにより該
ヨークの磁極部から永久磁石に向かう磁束を発生させ、
前記弁体回動軸に磁束に基づいた回動トルクを与える構
成であるから、下記のような問題が生じる。

【０００６】即ち、製造時に永久磁石の磁力、電磁コイ
ルの抵抗およびヨークと永久磁石との間のギャップ等が
製品毎にバラツクことがあり、これによってヨークと永
久磁石との間の磁束にバラツキが生じると、弁体回動軸
に与える回動トルクが変動してしまう。そして、電磁コ
イルへの通電量に対する弁体の回動角が製品毎に変動
し、通気路の流路面積が変化して補助空気量にバラツキ
が生じるので、製品の歩留りが悪くなり、生産コストの
増大を招いてしまう。

【０００７】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、本発明はヨークと永久磁石との間の磁束
のバラツキを簡単に補正でき、製品の歩留りを大幅に向
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。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ために本発明が採用する構成の特徴は、ハウジングに、
弁体回動軸の他端側で永久磁石およびヨークの端面と対
向する位置に取付穴を形成し、該取付穴には、前記ヨー
クから永久磁石に向かう磁束の一部をバイパスさせるべ
く、磁性材料によって形成されたバイパス磁束調整部材
を前記ヨークに対して進退可能に設け、該バイパス磁束
調節部材により前記取付穴を施蓋する蓋体を構成したこ
とにある。

【０００９】

【作用】上記構成により、ハウジングの取付穴を施蓋す
る蓋体としてのバイパス磁束調整部材を、ヨークに対し
て接近させるようにすれば、ヨークと永久磁石との間で
バイパス磁束を大きくして、ヨークから永久磁石に向か
う磁束を減少させることができ、逆にバイパス磁束調節
部材をヨークから離間させるようにすれば、バイパス磁
束を小さくして永久磁石に向かう磁束を増大させること
ができ、前記ヨークと永久磁石との間での磁束のバラツ
キを簡単な調節で小さく抑えることができる。

【００１０】

【実施例】以下、本発明の実施例によるアイドルスピー
ド制御弁を図１ないし図３に基づき説明する。

【００１１】図において、１はアイドルスピード制御弁
の本体を構成するハウジングを示し、該ハウジング１
は、一端側（図１中の左側）に導管２が接続された段付
筒状の外側ハウジング３と、一端側が該外側ハウジング
３内に嵌合して固着され、他端側が該外側ハウジング３
外に突出した段付筒状の内側ハウジング４と、該内側ハ
ウジング４の他端側に位置し、後述のヨーク１３を囲繞
するように内側ハウジング４に一体成型された樹脂モー
ルド部５とから大略構成されている。

【００１２】ここで、該ハウジング１には導管２を介し
て自動車用エンジンの吸気弁（いずれも図示せず）をバ
イパスし、吸気弁の上流側からエンジンのシリンダ（図
示せず）内に向けて矢示Ａ方向に補助空気を流通させる
通気路６が形成され、該通気路６は外側ハウジング３に
形成され、導管２と連通する補助空気の流入口６Ａおよ
び前記シリンダ側に連通する流出口６Ｂと、該流入口６
Ａと流出口６Ｂとの間に位置し、外側ハウジング３と内
側ハウジング４との間に形成された環状通路６Ｃと、該
環状通路６Ｃを後述の筒状弁体１０を介して流入口６Ａ
に連通すべく、内側ハウジング４に図２に示すように径
方向に対向して形成された通気穴６Ｄ，６Ｄとから構成
されている。

【００１３】また、樹脂モールド部５には後述する弁体
回動軸７の他端側およびヨーク１３の端面と対向するよ
うに取付穴としてのねじ穴５Ａが形成され、該ねじ穴５
Ａには後述の蓋体２０がヨーク１３側に向けて進退可能
に螺合されている。そして、該ねじ穴５Ａはヨーク１３
の内径寸法よりも大きく、ヨーク１３の外径寸法よりも
小さい径をもって形成され、そのねじピッチは比較的小
さく細目ねじ等が採用されている。

【００１４】７は内側ハウジング４内に軸受８，９を介
して回動可能に設けられた弁体回動軸を示し、該弁体回
動軸７の一端側には先端側が通気路６の流入口６Ａに対
して開口し、基端側が閉塞された筒状弁体１０が一体的
に設けられ、該筒状弁体１０には図２に示す如く径方向
に一対の開口部１０Ａ，１０Ａが略長方形状に形成され
ている。そして、筒状弁体１０は弁体回動軸７と共に図
２中の矢示Ｂ，Ｃ方向に回動され、各開口部１０Ａと通
気路６の各通気穴６Ｄとの間の開度θを変えることによ
り、通気路６の流路面積を可変に調整する。また、弁体
回動軸７の他端側は内側ハウジング４外に突出し、ヨー
ク１３内を軸方向に伸長している。

【００１５】１１は弁体回動軸７の他端側に嵌合され、
止め輪１２等によって弁体回動軸７に固着された筒状の
永久磁石を示し、該永久磁石１１はヨーク１３から発生
する磁力の作用で弁体回動軸７を回動させると共に、筒
状弁体１０を図２中の矢示Ｂ，Ｃ方向に回動させ、前記
開度θをヨーク１３からの磁束に応じて変化させる。

【００１６】１３は永久磁石１１の径方向外側に位置し
てハウジング１の樹脂モールド部５内に一体化されたヨ
ークを示し、該ヨーク１３は図３に示す如く軟磁性材料
から２分割可能に形成されたヨーク半割体１４，１５に
よって構成され、該ヨーク半割体１４，１５は、軸方向
基端側が環状部１４Ａ，１５Ａによって閉塞され、先端
側が衝合面１４Ｂ，１５Ｂとなった筒状部１４Ｃ，１５
Ｃと、環状部１４Ａ，１５Ａの内周側に形成され、図３
に示す如く上，下の穴径が異なる貫通穴１４Ｄ，１５Ｄ
と、基端側が該貫通穴１４Ｄ，１５Ｄの小径部側にロー
付け等の手段を用いて固着され、先端側が筒状部１４
Ｃ，１５Ｃに対して２倍程度の長さ寸法をもって軸方向
に伸長した略半円形の円弧状部１４Ｅ，１５Ｅと、該円
弧状部１４Ｅ，１５Ｅの周方向両端を内側に折り重ねる
ようにして形成したそれぞれ一対の磁極部１４Ｆ，１４
Ｆ、１５Ｆ，１５Ｆとから構成されている。

【００１７】また、図３中の右側に位置するヨーク半割
体１５には環状部１５Ａの外周側に位置して筒状部１５
Ｃとの間に挿通穴１５Ｇが形成され、該挿通穴１５Ｇに
は後述の端子ピン１９等が挿通される。そして、ヨーク
１３は後述の電磁コイル１７，１８等を収容した状態で
ヨーク半割体１４，１５の衝合面１４Ｂ，１５Ｂが互い
に衝合され、円弧状部１４Ｅ，１５Ｅの先端側は相手方
となる貫通穴１４Ｄ，１５Ｄの大径部側に挿入される。
このとき、円弧状部１４Ｅ，１５Ｅの先端側外周と相手
方の貫通穴１４Ｄ，１５Ｄとの間には図１に示す如く、
例えば２ｍｍ程度のエアギャップＳ，Ｓが形成され、円
弧状部１４Ｅ，１５Ｅ間には軸方向に伸びる周方向の隙
間（図示せず）が形成される。

【００１８】ここで、ヨーク１３は各磁極部１４Ｆ，１
５Ｆを永久磁石１１と径方向で対向させるべく、電磁コ
イル１７，１８等と共に樹脂モールド部５内に配設さ
れ、電磁コイル１７，１８への通電時に各磁極部１４
Ｆ，１５Ｆから永久磁石１１に向けて磁束を発生させ
る。また、ヨーク１３の各エアギャップＳはこのときの
磁束の経路を遮断することにより各磁極部１４Ｆ，１５
Ｆと永久磁石１１との間での磁束の向きを揃え、各磁極
部１４Ｆ，１５Ｆ間で永久磁石１１の直径方向に磁束
（磁界）を形成させる。

【００１９】１６はヨーク１３内に設けられるコイルボ
ビン、１７，１８は該コイルボビン１６に順次巻回さ
れ、ヨーク１３内に収容された第１，第２の電磁コイル
を示し、該電磁コイル１７，１８の先端はそれぞれコイ
ルボビン１６に一体化された端子ピン１９（１本のみ図
示）に接続され、外部から通電されることによりそれぞ
れの通電量に応じた磁束をヨーク１３に発生させる。こ
こで、第１の電磁コイル１７はエンジンの運転状態に応
じて通電量が制御され、第２の電磁コイル１８は例えば
エアコン等のエンジン外部の負荷を駆動するときにその
通電量が制御される。

【００２０】さらに、２０は樹脂モールド部５のねじ穴
５Ａを施蓋すべく該ねじ穴５Ａ内に螺合された蓋体を示
し、該蓋体２０は軟磁性材料により円板状に形成され、
バイパス磁束調節部材を構成している。そして、該蓋体
２０の一側面には永久磁石１１と対向する中央部位に円
形の凹溝２０Ａが形成され、他側面中央にはドライバー
等の工具（図示せず）と係合可能な係合溝２０Ｂが形成
されている。

【００２１】ここで、該蓋体２０は工具等によってねじ
穴５Ａとの螺合位置が調節され、図１中の矢示Ｄ，Ｅ方
向にヨーク１３の環状部１５Ａに向けて進，退される。
そして、該蓋体２０を環状部１５Ａに対して矢示Ｄ方向
に接近させたときには両者のエアギャップ２１が小さく
なるので、ヨーク１３から永久磁石１１に向かう磁束の
一部を蓋体２０側に大きくバイパスさせることができ、
ヨーク１３と永久磁石１１との間の磁束が減少される。
また、蓋体２０を環状部１５Ａから矢示Ｅ方向に離間さ
せるときにはエアギャップ２１が大きくなるので、蓋体
２０側にバイパスするバイパス磁束を小さくでき、ヨー
ク１３と永久磁石１１との間の磁束が増大される。この
場合、蓋体２０の矢示Ｄ，Ｅ方向における調節代は２ｍ
ｍ程度でよい。

【００２２】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、次に補助空気量の制御
動作について説明する。

【００２３】まず、エンジンのアイドル時にエンジン本
体の運転状態に応じてアイドル回転数を制御する場合に
は、第１の電磁コイル１７に通電を行い、該電磁コイル
１７を励磁することによりヨーク１３の各磁極部１４
Ｆ，１５Ｆから永久磁石１１に向けて磁束を発生させ、
両者の電磁作用によって弁体回動軸７に回動トルクを与
え、例えば筒状弁体１０を図２中の矢示Ｂ方向に回動さ
せ、該筒状弁体１０の各開口部１０Ａと通気路６の各通
気穴６Ｄとの間の開度θを調整する。これにより、通気
路６の流路面積が調整されるので、エンジンの吸気弁上
流側から該吸気弁をバイパスし、導管２を介して矢示Ａ
方向に流通する補助空気量を筒状弁体１０の開度θに応
じて制御でき、この補助空気量に基づいてアイドル回転
数を制御できる。

【００２４】次に、エンジンの外部負荷となるエアコン
等を作動させるときには、この負荷に対応した通電量の
電圧を第２の電磁コイル１８に印加して該電磁コイル１
８を電磁コイル１７と共に励磁し、ヨーク１３と永久磁
石１１との間で弁体回動軸７に付与する回動トルクを増
大させる。これによって、筒状弁体１０は図２中の矢示
Ｂ方向に大きく回動され、開度θを大きくすることによ
り補助空気量を増大させ、エンジンのアイドル回転数を
エアコン等の負荷に応じて可変に制御する。

【００２５】一方、ヨーク１３と永久磁石１１との間の
磁束は永久磁石１１の磁力、電磁コイル１７，１８のコ
イル抵抗、ヨーク１３の各エアギャップＳの寸法および
永久磁石１１と各磁極部１４Ｆ，１５Ｆとの隙間寸法に
大きく影響され、当該アイドルスピード制御弁の製品毎
に前記磁束にバラツキが生じることがあり、これにより
電磁コイル１７，１８への通電量に対する補助空気量に
バラツキが生じ、アイドル回転数が製品毎に変動してし
まう。

【００２６】そこで、本実施例では、ハウジング１の樹
脂モールド部５にねじ穴５Ａを形成し、該ねじ穴５Ａ内
に螺合する蓋体２０を軟磁性材料によってバイパス磁束
調節部材として形成し、ヨーク１３と永久磁石１１との
間に発生する磁束の一部を蓋体２０側にバイパスさせ、
該蓋体２０をヨーク１３の環状部１５Ａに対して矢示
Ｄ，Ｅ方向に接近、離間させることにより、蓋体２０を
通るバイパス磁束を調節し、ヨーク１３と永久磁石１１
との間の磁束が製品毎にバラツクのを防止できるように
している。

【００２７】かくして、本実施例によれば、当該アイド
ルスピード制御弁の組立て後に、ねじ穴５Ａに対する蓋
体２０の螺合位置を調節し、該蓋体２０をヨーク１３に
対して接近、離間させるようにすれば、ヨーク１３、永
久磁石１１間の磁束を簡単に調整でき、弁体回動軸７に
付与する回動トルクが電磁コイル１７，１８ヘの通電量
に対して製品毎にバラツクのを防止できるので、筒状弁
体１０の開度θを前記通電量に対応して制御でき、補助
空気量の製品毎のバラツキを効果的に低減できると共
に、製品の歩留りを向上でき、生産性を高めうる等、種
々の効果を奏する。

【００２８】なお、前記実施例では、樹脂モールド部５
にねじ穴５Ａを形成し、該ねじ穴５Ａに蓋体２０を螺合
させるものとして述べたが、これに替えて、樹脂モール
ド部５に例えば円形の取付穴を形成し、この取付穴内に
バイパス磁束調節部材としての蓋体を単に嵌合させるよ
うにしてもよく、この場合には取付穴内での蓋体の取付
位置を調節した後に、固定ねじ等を用いて蓋体を取付穴
内に位置決めするようにすればよい。

【００２９】また、前記実施例では、ヨーク１３と永久
磁石１１との間の磁束によって回動される筒状弁体１０
が通気路６の途中に設けられた型式のアイドルスピード
制御弁を例に挙げて説明したが、本発明はこれに限ら
ず、例えば冷却水温度に応じて通気路の流路面積を可変
に調整するエアカットバルブ等が付設された型式のアイ
ドルスピード制御弁にも適用できる。

【００３０】

【発明の効果】以上詳述した通り、本発明によれば、永
久磁石およびヨークの端面と対向する位置でハウジング
に取付穴を形成し、該取付穴内には磁性材料からなるバ
イパス磁束調節部材をヨークの端面に対して進，退可能
に設けたから、該ヨークの端面に対してバイパス磁束調
節部材を接近、離間させることにより、ヨークと永久磁
石との間の磁束を簡単に調整でき、この磁束が製品毎に
バラツクのを防止できる。従って、電磁コイルへの通電
量に対する補助空気量のバラツキを効果的に低減でき、
製品の歩留りを向上できると共に、生産性を大幅にアッ
プできる等、種々の効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明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中の矢示II-II 方向断面図である。

【図３】図１に示すヨークの分解斜視図である。

【符号の説明】 １ ハウジング ３ 外側ハウジング ４ 内側ハウジング ５ 樹脂モールド部 ５Ａ ねじ穴（取付穴） ６ 通気路 ７ 弁体回動軸 １０ 筒状弁体 １１ 永久磁石 １３ ヨーク １４，１５ ヨーク半割体 １４Ａ，１５Ａ 環状部 １６ コイルボビン １７，１８ 電磁コイル ２０ 蓋体（バイパス磁束調節部材）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ハウジングと、該ハウジングに形成さ
   れ、補助空気を流通させる通気路と、前記ハウジング内
   に回動可能に配設され、一端側に該通気路の流路面積を
   可変に調整する弁体が設けられた弁体回動軸と、該弁体
   回動軸の他端側に設けられ、該弁体回動軸と一体的に回
   動する永久磁石と、該永久磁石の径方向外側に位置して
   前記ハウジングに設けられ、内周側に磁極部が形成され
   た筒状のヨークと、該ヨークの磁極部から前記永久磁石
   に向かう磁束を発生させるべく、該ヨーク内に設けら
   れ、外部からの通電量に応じて前記磁束を変化させるこ
   とにより、前記弁体回動軸の回動量を制御する電磁コイ
   ルとからなるアイドルスピード制御弁において、前記ハ
   ウジングには、前記弁体回動軸の他端側で前記永久磁石
   およびヨークの端面と対向する位置に取付穴を形成し、
   該取付穴には、前記ヨークから永久磁石に向かう磁束の
   一部をバイパスさせるべく、磁性材料によって形成され
   たバイパス磁束調整部材を前記ヨークに対して進退可能
   に設け、該バイパス磁束調整部材により前記取付穴を施
   蓋する蓋体を構成したことを特徴とするアイドルスピー
   ド制御弁。