JPH073013Y2 - 内燃機関の補助空気制御弁 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 産業上の利用分野 この考案は、内燃機関の補助空気制御弁に関し、特に、
機関冷却水温度に応じた補助空気の導入を行うロータリ
バルブ形式の補助空気制御弁に関する。

従来の技術 冷却水温度に応じた補助空気量の制御を行う補助空気制
御弁として、例えば第２図に示す構成のものが知られて
いる。同図において、31は補助空気通路の一部となる空
気通路部32が形式されたケーシング、33は上記空気通路
部32を横切るように配設された回動軸であって、この回
動軸33に上記空気通路部32の開口部32aを開閉する弁体3
4が固定されているとともに、その一端に渦巻状バイメ
タル35が取り付けられている。

上記渦巻状バイメタル35は、ケーシング31の一端部に凹
設されたバイメタル収納室36内に収納配置されており、
かつこのバイメタル収納室36を閉蓋するバイメタルブラ
ケット37に基端が固定されている。そして、上記ケーシ
ング31のバイメタル収納室36近傍に冷却水通路38が形成
されており、機関吸気マニホルド等から機関冷却水の一
部が導かれるようになっている。尚、この冷却水通路38
はケーシング31の鋳造時に同時に形成されるので、大き
な容積を確保することは難しく、ケーシング31の一部に
設けられている。

すなわち、上記補助空気制御弁は、機関温度を代表する
冷却水温度に応じて補助空気量を制御するものであり、
機関の冷間始動時のように冷却水温度が低い状態では、
渦巻状バイメタル35の収縮によって弁体34の開度た大と
なり、多量の補助空気が機関スロットス弁をバイパスし
て機関に導入される。また、内燃機関の暖機が進行して
冷却水温度が高くなると、渦巻状バイメタル35が熱膨張
し、弁体34の開度が徐々に小さくなって補助空気量が減
少するのである。

なお、上記の例では、回動軸33を駆動する一種のモータ
となる永久磁石39及び電磁コイル40がケーシング31内に
一体に設けられており、これによってアイドル回転数の
フィードバック制御の為の補助空気量制御が同時に行え
る構成となっている。

考案が解決しようとする課題 しかしながら、上記従来の構成にあっては、冷却水通路
38がケーシング31に形成されているため、冷却水の熱は
先ずケーシング31に伝わり、ここからバイメタルブラケ
ット37等を介して渦巻状バイメタル35に伝えられること
になる。従って、外気温が低いときには、ケーシング31
を介して多量の熱が奪われてしまい、渦巻状バイメタル
35の温度は実際の冷却水温度よりもかなり低くなる。つ
まり、弁体34の開度が外気温の影響を受けやすく、実際
の機関暖機状態に対応した補助空気量の高精度な制御を
達成することができない。尚、渦巻状バイメタル35全体
を囲むように冷却水通路38を形成すれば熱伝達は当然向
上するが、ケーシング31ひいては補助空気制御弁全体が
非常に大型化してしまう。

課題を解決するための手段 この考案に係る内燃機関の補助空気制御弁は、補助空気
通路に介装され、かつ一端部に円筒凹部が形成されたケ
ーシングと、上記補助空気通路を開閉する弁体が固定さ
れ、かつ一端に渦巻状バイメタルが取り付けられた回動
軸と、上記ケーシングの円筒凹部に挿入配置されて上記
回動軸を支持する軸受ホルダとから構成される内燃機関
の補助空気制御弁であって、上記軸受ホルダは、外周部
が円筒凹部内周に嵌合し、かつケーシング外側にバイメ
タル収納室を隔成する円板状の第１フランジ部と同じく
外周部が円筒凹部内周に嵌合し、かつ上記第１フランジ
部との間に全周に亙る冷却水通路を隔成するとともに、
該冷却水通路と上記補助空気通路側とを仕切る円板状の
第２フランジ部と、これらの第1,第２フランジ部の中心
部に一体に形成され、かつ上記回動軸が貫通する円筒部
と、を有することを特徴としている。

作用 上記構成によれば冷却水通路は軸受ホルダの円筒部を囲
むように第1,第２フランジ部間で全周にわたって大きく
形成されることになり、ここを機関冷却水が通流する。
しかも、この冷却水通路とバイメタル収納室とが円板状
の第１フランジ部を挟んで隣接した形となる。従って、
冷却水の熱は上記軸受ホルダを介して渦巻状バイメタル
に伝えられる。つまりケーシング内部で熱の授受が行わ
れる。そのため、外気温の影響が少なくなる。

実施例 以下、この考案の一実施例を図面に基づいて詳細に説明
する。

第１図は、この考案を適用した内燃機関のアイドルスピ
ード制御弁１を示している。このアイドルスピード制御
弁１は、内燃機関のストットル弁をバイパスして形成さ
れた補助空気通路２に介装されるもので、機関冷却水温
度に応じて補助空気量を機械的に制御するこの考案に係
る第１補助空気制御弁３と、アイドル回転数のフィード
バック制御を司る第２補助空気制御弁４とが一体に構成
されている。

すなわち、ケーシング５の中心部に上記補助空気通路２
の一部となる略円筒状の空間６が設けられているととも
に、この空間６の上流側及び下流側に、上記補助空気通
路２と連通する矩形の開口部6aおよび6bが形成されてお
り、その上流側の開口部6aを第１補助空気制御弁３の弁
体７が、下流側の開口部6bを第２補助空気制御弁４の弁
体８が開閉する構成となっている。

上記第２補助空気制御弁４は、上記弁体８と、この弁体
８が一端に固定され、かつ上記円筒状空間６と同心状に
配置された回動軸９と、この回動軸９の他端に取り付け
られた永久磁石10と、この永久磁石10を囲むようにコア
12とともに配設された電磁コイル11とを主体として構成
されている。上記コア12には、一対の半円筒状磁極部12
a,12bが上記永久磁石10を囲むように互いに対向して形
成されている。この第２補助空気制御弁４は、上記電磁
コイル11の通電方向に応じて開方向もしくは閉方向への
駆動トルクを生じるようになっており、駆動パルス信号
のデューティ比つまりその通電方向の時間割合を変化さ
せることで弁体８の開度を制御する構成となっている。

次に、第１補助空気制御弁３は、上記第２補助空気制御
弁４の回動軸９と同軸な回動軸13を有し、その一端に上
記弁体７が固定されているとともに、他端に渦巻状バイ
メタル15が取り付けられている。上記回動軸13は、ケー
シング５とは別の部材からなる軸受ホルダ14によって回
転自在に支持されている。上記軸受ホルダ14は、上記ケ
ーシング５の一端部に凹設された円筒凹部16内に挿入配
置されているもので、上記回動軸13が貫通する円筒部17
と、上記回動軸13に直交する方向に沿って形成された円
板状の第１フランジ部18および第２フランジ部19を有し
ており、かつ熱伝導性に優れたアルミニューム合金等を
用いて全体が一体に形成されている。上記第１フランジ
部18および第２フランジ部19は、適宜な間隔を有して平
行に形成されており、かつそれぞれケーシング５の円筒
凹部16内周面に比較的密に嵌合している。上記円筒部17
は、第１フランジ部18,第２フランジ部19の中心部に接
続されている。

また、上記軸受ホルダ14の第１フランジ部18を覆うよう
に円筒凹部16外側にカバー20が装着されており、これに
よりバイメタル収納室21が隔成されている。そして、上
記第１フランジ部18と第２フランジ部19との間には、冷
却水通路22が隔成されている。つまり、上記第１フラン
ジ部18は、バイメタル収納室21と冷却水通路22とを仕切
っており、かつ第２フランジ部19は冷却水通路22と円筒
状の空間６とを仕切っている。

なお、23,24は上記第1,第２フランジ部18,19外周部に装
着されてケーシング５との間をシールすうＯリング、25
は軸受スリーブを示している。

さて、上記構成の第１補助空気制御弁３においては、軸
受ホルダ14の第1,第２フランジ部18,19間に形成された
冷却水通路22内に、図示せぬ冷却水入口，冷却水出口を
介して機関冷却水の一部が導かれ、その温度に応じた渦
巻状バイメタル15の収縮，膨張によって弁体７の開度が
定められる。ここで、冷却水の熱は主に軸受ホルダ14の
円筒部17および回動軸13を通して渦巻状バイメタル15に
伝達され、また一部は第１フランジ部18の外周部から渦
巻状バイメタル15に伝達される。更に一部の熱は、第１
フランジ部18を通してバイメタル収納室21内の雰囲気温
度を上昇させ、これを介して渦巻状バイメタル15に伝達
される。すなわち、外部に露出しているケーシング５を
経由せずに冷却水通路22から渦巻状バイメタル15へ熱を
伝えることが可能であり、従って、外気温が低い場合で
もその影響を受けることが少ない。また、上記のように
軸受ホルダ14をケーシング５と別部材とした構成によれ
ば、冷却水通路22を円筒部17の全周を覆う環状に形成す
ることが可能であり、しかも円筒部17や第１フランジ部
18の肉厚を可及的に薄くできるので、この点でも冷却水
から渦巻状バイメタル15へ効率よく熱伝達を行わせるこ
とが可能となる。

なお、上記実施例では、補助空気の流れに晒される弁体
７は合成樹脂にて成形されており、回動軸13から弁体７
を介して熱が逃げるのを防止している。また、バイメタ
ル収納室21を覆うカバー20やケーシング５を断熱性に優
れた材料を用いて形成すれば、一層外気温の影響を受け
にくいものとすることができる。

また、上記実施例ではこの考案に係る第１補助空気制御
弁３をアイドル回転数のフィードバック制御のために第
２補助空気制御弁４と一体に構成した実施例を説明した
が、この考案は上記実施例に限定されるものではなく、
機関冷却水温度に応じた補助空気の導入を行う単独の補
助空気制御弁として構成し得るのは言うまでもない。

考案の効果 以上の説明で明らかなように、この考案に係る内燃機関
の補助空気制御弁においては、機関冷却水から渦巻状バ
イメタルへの熱伝達を、ケーシング内部の軸受ホルダを
介して効率よく行うことができる。従って、従来のよう
にケーシング全体を加熱する構成のものに比較して、外
気温の影響が著しく少なくなり、外気温が極端に低い場
合あるいは極端に高い場合でも、内燃機関の実際の暖機
状態に対応した補助空気量を精度よく与えることができ
る。また冷却水通路とバイメタル収納室が隣接して配置
されるので、ケーシングが大型化することがなく、補助
空気制御弁の小型化が図れる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案の一実施例を示すアイドルスピード制
御弁全体の断面図、第２図は従来における補助空気制御
弁の一例を示す断面図である。 ３…第１補助空気制御弁、13…回動軸、14…軸受ホル
ダ、15…渦巻状バイメタル、16…円筒凹部、17…円筒
部、18…第１フランジ部、19…第２フランジ部、21…バ
イメタル収納室、22…冷却水通路。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】補助空気通路に介装され、かつ一端部に円
   筒凹部が形成されたケーシングと、上記補助空気取通路
   を開閉する弁体が固定され、かつ一端に渦巻状バイメタ
   ルが取り付けられた回動軸と、上記ケーシングの円筒凹
   部に挿入配置されて上記回動軸を支持する軸受ホルダと
   から構成される内燃機関の補助空気制御弁であって、上
   記軸受ホルダは、外周部が円筒凹部内周に嵌合し、かつ
   ケーシング外側にバイメタル収納室を隔成する円板状の
   第１フランジ部と、同じく外周部が円筒凹部内周に嵌合
   し、かつ上記第１フランジ部との間に全周に亙る冷却水
   通路を隔成するとともに、該冷却水通路と上記補助空気
   通路側とを仕切る円板状の第２フランジ部と、これらの
   第1,第２フランジ部の中心部に一体に形成され、かつ上
   記回動軸が貫通する円筒部と、を有することを特徴とす
   る内燃機関の補助空気制御弁。