JP3408096B2 - Engine valve device - Google Patents
Engine valve deviceInfo
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Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、自動車用エンジン
の電制スロットル弁やアイドル制御弁等、弁体の弁軸に
回動用のモータを直結してなるエンジン用弁装置に関す
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an engine valve device in which a rotating motor is directly connected to a valve shaft of a valve body such as an electronically controlled throttle valve and an idle control valve of an automobile engine.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来より、例えば電制スロットル弁にお
いては、構成部品の簡略化による小型化、低コスト化及
び部品信頼性の向上を目的として、特開平５−１４９１
５４号、特開平４−２３４５３９号、特開平４−２３４
５４０号などに示されているように、スロットル弁の弁
軸の一端に回動用のモータを直結している。2. Description of the Related Art Conventionally, for example, in an electronically controlled throttle valve, for the purpose of downsizing, cost reduction, and improvement of reliability of parts by simplifying constituent parts, Japanese Patent Laid-Open No. 5-1491.
54, JP-A-4-243939, JP-A-4-234
As shown in No. 540 or the like, a rotating motor is directly connected to one end of the valve shaft of the throttle valve.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来に
おいては、そのモータは、前記公報に示されているよう
に、弁軸にマグネットを取付け、マグネットとの間の磁
束が弁軸と直角になるように、マグネットの周囲にコイ
ルを配置して構成しているため、磁束面積の確保のため
に、マグネット及びコイルを弁軸方向又は外径方向に大
型化せざるを得ず、モータ部分が弁軸方向又は外径方向
に大型化するという問題点があった。よって、更なる小
型化が求められている。However, in the conventional motor, as disclosed in the above publication, a magnet is attached to the valve shaft so that the magnetic flux between the magnet and the magnet is perpendicular to the valve shaft. In addition, since the coil is arranged around the magnet, in order to secure the magnetic flux area, the magnet and the coil have to be increased in size in the valve axis direction or the outer diameter direction, and the motor part is used as the valve shaft. There is a problem that the size increases in the direction of the outer diameter or in the outer diameter direction. Therefore, further miniaturization is required.
【０００４】また、従来においては、故障により電源が
断たれた場合に、全閉となるようになっており、故障時
の走行（いわゆるリンプホーム走行）が困難となるの
で、この点での解決が求められていた。本発明は、この
ような従来の問題点を解決することを目的とする。Further, in the prior art, when the power source is cut off due to a failure, it is fully closed, which makes it difficult to travel at the time of failure (so-called limp home travel). Was required. The present invention aims to solve such conventional problems.
【０００５】[0005]
【課題を解決するための手段】このため、請求項１に係
る発明では、弁体の弁軸に回動用のモータを直結してな
るエンジン用弁装置において、前記モータを、弁軸の一
部に取付けられて一体に回転する円板状部材に固定した
マグネットと、固定部材に取付けられてマグネットとの
間の磁束が弁軸と平行になるように配置した開弁用コイ
ル及び閉弁用コイルとを含んで構成したことを特徴とす
る。Therefore, in the invention according to claim 1, in an engine valve device in which a rotating motor is directly connected to a valve shaft of a valve body, the motor is part of the valve shaft. Mounted on the fixed member and fixed to a disc-shaped member that rotates integrally, and a valve opening coil and a valve closing coil that are mounted on the fixed member and are arranged such that the magnetic flux between the magnet is parallel to the valve axis. It is characterized by including and.
【０００６】このように、マグネットとコイルとの間
（エアギャップ間）の磁束を弁軸と平行にすることによ
り、円板状部材の大きさの設定によって、磁束面積を確
保して、十分なトルクが得られる。よって、弁軸方向の
短縮化による小型化が可能となる。また、弁軸を短くで
きることで、弁軸のイナーシャも低減でき、小型で高応
答の弁装置を提供できる。As described above, by making the magnetic flux between the magnet and the coil (between the air gaps) parallel to the valve axis, the size of the disk-shaped member is set to secure the magnetic flux area, which is sufficient. Torque is obtained. Therefore, it is possible to reduce the size by shortening the valve axis direction. Further, since the valve shaft can be shortened, inertia of the valve shaft can be reduced, and a small and highly responsive valve device can be provided.
【０００７】また、弁軸に対し、２つのスプリングを閉
弁方向と開弁方向とに作用させて、これらの釣合いによ
り中立位置を設定するようにしたことを特徴とする。こ
れにより、電源が断たれた場合には、閉弁方向と開弁方
向とに作用する２つのスプリングが釣合った位置で停止
するため、この中立位置で所定の開度が得られるように
することにより、スロットル弁の上限開度設定を可能に
しつつ、下限開度保持を実現できる。Further, it is characterized in that two springs are made to act on the valve shaft in a valve closing direction and a valve opening direction, and a neutral position is set by a balance between them. Thus, when the power is cut off, the two springs acting in the valve closing direction and the valve opening direction stop at a balanced position, so that a predetermined opening can be obtained at this neutral position. As a result, the lower limit opening can be maintained while the upper limit opening of the throttle valve can be set.
【０００８】更に、設定された中立位置に応じて、開弁
用コイルと閉弁用コイルとの容量比を設定するようにし
たことを特徴とする。２つのスプリングの中立位置、言
い換えれば、これらのスプリングの負荷力に応じて、開
弁用コイル及び閉弁用コイルのそれぞれに要求される駆
動力が異なるので、巻量の比などを変えて、容量比を適
切なものとするのがよいからである。 Further, it is characterized in that the capacity ratio between the valve opening coil and the valve closing coil is set according to the set neutral position. Since the driving force required for each of the valve opening coil and the valve closing coil differs depending on the neutral position of the two springs, in other words, the load force of these springs, the winding amount ratio and the like are changed. This is because it is good to make the capacity ratio appropriate.
【０００９】請求項２に係る発明では、前記開弁用コイ
ル及び閉弁用コイルは、マグネットと相対させて、偏っ
た板面を有するコアを設け、このコアの軸部に、巻方向
を互いに逆にして、巻回したことを特徴とする。これに
よれば、１つのコアで構成できる。請求項３に係る発明
では、前記開弁用コイル及び閉弁用コイルは、マグネッ
トと相対させて、固定の円板状部材を設け、この円板状
部材の板面に複数のコアを突出形成して、これらのコア
に、巻回したことを特徴とする。In the invention according to claim 2 , the valve opening coil and the valve closing coil are provided with a core having a biased plate surface so as to face the magnet, and the axial direction of the core of the core is arranged in the winding direction. Inversely, it is characterized by being wound. According to this, one core can be used. In the invention according to claim 3 , the valve opening coil and the valve closing coil are provided with a fixed disc-shaped member facing the magnet, and a plurality of cores are formed to project on the plate surface of the disc-shaped member. The core is then wound around these cores.
【００１０】この場合、請求項４に係る発明のように、
各コアに開弁用コイルと閉弁用コイルとを別々に巻回す
るようにしてもよいが、容量比の小さい側のコイルの巻
量が少なくなると、スペース的に無駄を生じるので、請
求項５に係る発明のように、各コアに開弁用コイルと閉
弁用コイルとを一緒に予め定めた容量比に基づいて巻回
するようにするか、請求項６に係る発明のように、一部
のコアに開弁用コイルと閉弁用コイルとを一緒に予め定
めた容量比に基づいて巻回する方が好ましい。In this case, as in the invention according to claim 4 ,
A valve opening coil and the valve closing coil to the core may be wound separately, the winding amount of the small side of the coil capacity ratio is reduced, since the space to produce a waste 請
As in the invention according to claim 5 , the valve opening coil and the valve closing coil are wound around each core together based on a predetermined capacity ratio, or like the invention according to claim 6. In addition, it is preferable to wind the valve opening coil and the valve closing coil together on a part of the cores based on a predetermined capacity ratio.
【００１１】請求項７に係る発明では、弁軸の回動位置
に対応した信号を出力するポテンショメータ式のセンサ
を内蔵させたことを特徴とする。このようにセンサを内
蔵することで、フィードバック制御が容易となる他、コ
イルへの通電用端子とセンサの出力端子とを１つのコネ
クタにまとめることが容易となる。The invention according to claim 7 is characterized in that a potentiometer-type sensor for outputting a signal corresponding to the rotational position of the valve shaft is incorporated. Incorporating the sensor in this way facilitates feedback control and also makes it easy to combine the coil energization terminal and the sensor output terminal in a single connector.
【００１２】請求項８に係る発明では、コイルをマグネ
ットの両側に分けて配置したことを特徴とする。これに
より、マグネットとコイルとによる吸引力が弁軸のスラ
スト方向にかかるのを防止でき、軸受に対する負荷を低
減できる。請求項９に係る発明では、前記弁体は吸気通
路のスロットル弁であり、アクセルペダルに連動するリ
ンプホームレバーを設け、このリンプホームレバーとス
ロットル弁の弁軸に固定したスロットルレバーとを遊び
を持たせて係合可能としたことを特徴とする。The invention according to claim 8 is characterized in that the coils are separately arranged on both sides of the magnet. As a result, it is possible to prevent the attraction force of the magnet and the coil from being applied in the thrust direction of the valve shaft, and to reduce the load on the bearing. In the invention according to claim 9 , the valve element is a throttle valve in an intake passage, and a limp home lever interlocking with an accelerator pedal is provided, and the limp home lever and a throttle lever fixed to a valve shaft of the throttle valve are provided with play. It is characterized in that it can be held and engaged.
【００１３】これにより、電源が断たれたときに、アク
セルペダルの全開位置付近でスロットル弁を開方向に操
作可能となり、故障時にもある程度の出力制御ができる
ので、故障時の走行がより容易となる。As a result, when the power source is cut off, the throttle valve can be operated in the opening direction near the fully open position of the accelerator pedal, and output control can be performed to some extent even in the event of a failure, which facilitates traveling in the event of a failure. Become.
【００１４】[0014]
【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を電制
スロットル弁の例で説明する。図１は一実施例を示して
いる。スロットルチャンバ１の吸気通路２構成部分にバ
タフライ式のスロットル弁（弁体）３が設けられてお
り、スロットル弁３の弁軸４の両端は軸受５により回転
自在に支持されてスロットルチャンバ１壁部を貫通して
いる。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below with an example of an electronically controlled throttle valve. FIG. 1 shows an embodiment. A butterfly type throttle valve (valve body) 3 is provided in a portion of the throttle chamber 1 that forms an intake passage 2. Both ends of a valve shaft 4 of the throttle valve 3 are rotatably supported by bearings 5 and the wall of the throttle chamber 1 is provided. Penetrates through.
【００１５】弁軸４の一端側には回動用のモータが構成
されている。すなわち、弁軸４の一端に円板状部材６を
取付け、この円板状部材６にマグネット７を固定してあ
る。マグネット７は、図２(a) に示すように一対の半円
環状の磁極Ｎ，Ｓを形成している。また、スロットルチ
ャンバ１壁部（固定部材）に取付けて、マグネット７と
の間の磁束が弁軸４と平行になるように、コイル８を配
置してある。具体的には、図２(b) に示すように、マグ
ネット７と相対させて、偏った板面を有するコア９を設
け、このコア９の軸部10に、巻方向を互いに逆にして、
開弁用コイル８ａ及び閉弁用コイル８ｂを巻回してあ
る。A rotating motor is formed at one end of the valve shaft 4. That is, the disk member 6 is attached to one end of the valve shaft 4, and the magnet 7 is fixed to the disk member 6. The magnet 7 forms a pair of semi-annular magnetic poles N and S as shown in FIG. 2 (a). Further, the coil 8 is attached to the wall portion (fixing member) of the throttle chamber 1 so that the magnetic flux with the magnet 7 is parallel to the valve shaft 4. Specifically, as shown in FIG. 2 (b), a core 9 having a biased plate surface is provided so as to face the magnet 7, and the shaft portions 10 of the core 9 are wound in opposite directions.
A valve opening coil 8a and a valve closing coil 8b are wound.
【００１６】弁軸４の他端側にはスロットルレバー11を
取付けてある。スロットルレバー11には２本の捩じりコ
イルスプリング12，13の各一端を係止させ、これらのス
プリング12，13は逆巻にして、各他端をスロットルチャ
ンバ１壁部に突出形成した係止ピン部14，15に係止させ
てある。このようにして、２つのスプリング12，13を閉
弁方向と開弁方向とに作用させて、これらの釣合いによ
り中立位置を設定するようにしている。そして、中立位
置は、全閉位置よりやや開いた位置に設定してある。
尚、かかる中立位置の設定に基づいて、開弁用コイル８
ａと閉弁用コイル８ｂとの容量比を設定してあり、具体
的には、開弁用コイル８ａの巻量を閉弁用コイル８ｂの
巻量より多くしてある。A throttle lever 11 is attached to the other end of the valve shaft 4. One end of each of the two torsion coil springs 12 and 13 is locked to the throttle lever 11, the springs 12 and 13 are reversely wound, and the other ends of the torsion coil springs 12 and 13 are projectingly formed on the wall of the throttle chamber 1. It is locked to the stop pin portions 14 and 15. In this way, the two springs 12 and 13 are operated in the valve closing direction and the valve opening direction, and the neutral position is set by the balance between them. The neutral position is set to a position slightly open from the fully closed position.
The valve opening coil 8 is set based on the setting of the neutral position.
The capacity ratio of a to the valve closing coil 8b is set, and specifically, the winding amount of the valve opening coil 8a is made larger than the winding amount of the valve closing coil 8b.
【００１７】また、スロットルレバー11にはストッパ片
16を突出形成し、このストッパ片16の回動範囲を規制す
べく、スロットルチャンバ１壁部にストッパ部17を突出
形成してある。尚、ストッパ部17は全閉位置規制用と全
開位置規制用との２つあるが、図には１つのみを示して
いる。また、スロットルレバー11には係合片18を突出形
成し、アクセルペダル（図示せず）にアクセルワイヤ19
を介して連動するリンプホームレバー20を設けて、この
リンプホームレバー20とスロットルレバー11の係合片18
とを遊びを持たせて係合可能としてある。すなわち、ア
クセルペダルの通常の踏込み範囲ではリンプポームレバ
ー20が動いても、遊びの範囲で、たとえスロットルレバ
ー11が全閉位置にあったとしても係合しないが、アクセ
ルペダルの全開付近ではリンプホームレバー20がスロッ
トルレバー11の中立位置以上に回動するようになってい
る。The throttle lever 11 has a stopper piece.
16 is formed in a protruding manner, and a stopper portion 17 is formed in a protruding manner on the wall portion of the throttle chamber 1 in order to restrict the rotation range of the stopper piece 16. Although there are two stoppers 17 for the fully closed position regulation and the fully opened position regulation, only one is shown in the drawing. Further, an engaging piece 18 is formed on the throttle lever 11 so as to project, and an accelerator wire 19 is attached to an accelerator pedal (not shown).
By providing a limp home lever 20 that is linked via a lever, the engaging piece 18 of the limp home lever 20 and the throttle lever 11 is provided.
It is possible to engage with and having play. That is, in the normal depression range of the accelerator pedal, even if the limp pom lever 20 moves, it does not engage in the play range even if the throttle lever 11 is in the fully closed position. The lever 20 is adapted to rotate above the neutral position of the throttle lever 11.
【００１８】このスロットルチャンバ１にはまた、弁軸
４の回動位置に対応した信号を出力するポテンショメー
タ式のスロットルセンサ21を内蔵させている。このスロ
ットルセンサ21は、弁軸４に取付けたロータ22に可動接
点23を設け、この可動接点23を固定基板24の抵抗体上を
摺動させることにより、弁軸４の回動位置に対応した電
圧信号を出力するものである。The throttle chamber 1 also incorporates a potentiometer type throttle sensor 21 for outputting a signal corresponding to the rotational position of the valve shaft 4. The throttle sensor 21 corresponds to the rotational position of the valve shaft 4 by providing a movable contact 23 on a rotor 22 attached to the valve shaft 4 and sliding the movable contact 23 on a resistor of a fixed substrate 24. It outputs a voltage signal.
【００１９】次に作用を説明する。図３は原理図であ
り、これにより開弁用コイル８ａ及び閉弁用コイル８ｂ
の通電方法について説明する。25はエンジンコントロー
ルモジュールであり、図示しないアクセルセンサ、車速
センサ、エンジン回転数センサ等の信号に基づいて、目
標スロットル開度を算出し、これに対応した信号を出力
する。Next, the operation will be described. FIG. 3 is a principle diagram, whereby a valve opening coil 8a and a valve closing coil 8b are provided.
The method of energizing will be described. An engine control module 25 calculates a target throttle opening degree based on signals from an accelerator sensor, a vehicle speed sensor, an engine speed sensor, etc., which are not shown, and outputs a signal corresponding thereto.
【００２０】26はスロットルコントロールモジュールで
あり、エンジンコントロールモジュール25からの目標ス
ロットル開度に基づき、スロットルセンサ21により検出
される実際のスロットル開度をフィードバックしつつ、
開弁デューティ（％）を増減設定して、デューティ制御
を行う。具体的には、目標スロットル開度と実スロット
ル開度とを比較して、例えば実スロットル開度の方が小
さいときは、開弁デューティ（％）を増大させる。Reference numeral 26 is a throttle control module, which feeds back the actual throttle opening detected by the throttle sensor 21 based on the target throttle opening from the engine control module 25.
Duty control is performed by increasing or decreasing the valve opening duty (%). Specifically, the target throttle opening degree is compared with the actual throttle opening degree, and when the actual throttle opening degree is smaller, the valve opening duty (%) is increased.
【００２１】開弁デューティ（％）が設定されると、開
弁用コイル８ａに対しては、その開弁デューティのＯＮ
時間割合のデューティ信号を出力し、閉弁用コイル８ｂ
に対しては、前記デューティ信号を反転させたデューテ
ィ信号を出力する。これにより、開弁デューティ（％）
に応じた比率で開弁方向と閉弁方向との駆動が連続的に
繰り返されて、開弁デューティに応じた開度に制御され
る。When the valve opening duty (%) is set, the valve opening duty is turned on for the valve opening coil 8a.
Duty signal of time ratio is output and the valve closing coil 8b
, The duty signal is output by inverting the duty signal. As a result, the valve opening duty (%)
The driving in the valve opening direction and the valve closing direction is continuously repeated at a ratio according to, and the opening degree is controlled according to the valve opening duty.
【００２２】ここにおいて、本発明では、マグネット７
とコイル８との間（エアギャップ間）の磁束を弁軸４と
平行にしてあるので、円板状部材６の大きさの設定によ
って、磁束面積を確保して、十分なトルクが得られる。
よって、弁軸４方向の短縮化による小型化が可能とな
る。また、弁軸４を短くできることで、弁軸４のイナー
シャも低減でき、小型で高応答となる。Here, in the present invention, the magnet 7 is used.
The magnetic flux between the coil 8 and the coil 8 (between the air gaps) is parallel to the valve shaft 4. Therefore, the size of the disc-shaped member 6 can be set to secure a magnetic flux area and a sufficient torque can be obtained.
Therefore, miniaturization is possible by shortening the valve shaft 4 direction. Further, since the valve shaft 4 can be shortened, the inertia of the valve shaft 4 can be reduced, resulting in a small size and high response.
【００２３】また、故障等により電源が断たれた場合に
は、閉弁方向スプリング12と開弁方向スプリング13とが
釣合った位置でスロットル弁３が停止し、この中立位置
で所定の開度が得られるようにすることにより、暴走を
回避しつつ、エンストを防止できる。また、故障等によ
り電源が断たれた場合には、アクセルペダルを全開位置
付近まで操作すれば、リンプホームレバー20が中立位置
にあるスロットルレバー11に係合するため、スロットル
弁３を開方向に操作可能となり、故障時にもある程度の
出力制御ができるので、故障時の走行がより容易とな
る。Further, when the power is cut off due to a failure or the like, the throttle valve 3 is stopped at a position where the valve closing direction spring 12 and the valve opening direction spring 13 are in balance with each other, and at the neutral position, a predetermined opening degree is obtained. Thus, the engine stall can be prevented while avoiding a runaway. Further, when the power is cut off due to a failure or the like, if the accelerator pedal is operated to a position near the fully open position, the limp home lever 20 engages with the throttle lever 11 at the neutral position, so that the throttle valve 3 is opened in the opening direction. It can be operated and output control can be performed to some extent even in the event of a failure, so traveling in the event of a failure becomes easier.
【００２４】尚、この実施例では、コイル８側を図２
(b) のように構成しているが、図４に変形態様を示すよ
うに、固定の円板状部材31に２つのコア32を設けて、一
方のコアに開弁用コイル８ａを巻回し、他方のコアに閉
弁用コイル８ｂを巻回するようにしてもよい。しかし、
図４の場合はコイルの巻量を多くできないので、図５に
示すように、固定の円板状部材31に４つのコア32を設け
て、対角線上の２つのコアに開弁用コイル８ａを巻回し
て、通電時にそれぞれがＮ，Ｓ極となり、残りの対角線
の２つのコアに閉弁用コイル８ｂを巻回して、通電時に
それぞれがＮ，Ｓ極となるようにするとよい。In this embodiment, the coil 8 side is shown in FIG.
Although it is configured as in (b), as shown in a modification in FIG. 4, two cores 32 are provided on a fixed disc-shaped member 31, and one of the cores is wound with the valve opening coil 8a. The valve closing coil 8b may be wound around the other core. But,
In the case of FIG. 4, the winding amount of the coil cannot be increased. Therefore, as shown in FIG. 5, four cores 32 are provided on the fixed disk-shaped member 31, and the valve opening coil 8a is provided on the two cores on the diagonal line. It is preferable that the coils are wound so that they respectively have N and S poles when energized, and the valve closing coil 8b is wound around the remaining two cores of the diagonal lines so that they respectively have N and S poles when energized.
【００２５】図６は他の実施例を示している。図１の場
合、マグネットの片側にのみコイルを配置してあるの
で、マグネットとコイルとの間の吸引力によって、弁軸
にスラスト方向の力が働く。これを解決するため、この
実施例では、マグネットの両側にこれを挟むようにコイ
ルを配置するようにしている。FIG. 6 shows another embodiment. In the case of FIG. 1, since the coil is arranged only on one side of the magnet, the force in the thrust direction acts on the valve shaft by the attractive force between the magnet and the coil. In order to solve this, in this embodiment, the coils are arranged on both sides of the magnet so as to sandwich it.
【００２６】すなわち、弁軸４の一端に円板状部材６を
取付け、この円板状部材６にマグネット７を固定してあ
る。マグネット７は、一方の面にて、図７(a) に示すよ
うに一対の半円状の磁極Ｎ，Ｓを形成し、他方の面に
て、反対に磁極Ｓ，Ｎを形成している。また、スロット
ルチャンバ１壁部（固定部材）に取付けて、マグネット
７との間の磁束が弁軸４と平行になるようにして、マグ
ネット７の両側に、コイル８を配置してある。That is, the disk-shaped member 6 is attached to one end of the valve shaft 4, and the magnet 7 is fixed to the disk-shaped member 6. The magnet 7 has a pair of semi-circular magnetic poles N and S formed on one surface as shown in FIG. 7 (a), and opposite magnetic poles S and N formed on the other surface. . Also, the coil 8 is attached to both sides of the magnet 7 so that the magnetic flux between the magnet 7 and the magnet 7 is attached to the wall (fixing member) of the throttle chamber 1 so as to be parallel to the valve shaft 4.
【００２７】具体的には、マグネット７の片側に、固定
の円板状部材31を設け、この円板状部材31に図７(b) に
示すように４つのコア32を設けて、これら４つのコアに
開弁用コイル８ａを巻回して、通電時に隣合う２つのコ
アがＮ極、残りの２つのコアがＳ極となるようにしてあ
る。また、マグネット７のもう一方の片側に、固定の円
板状部材33を設け、この円板状部材33にも同様に４つの
コア34を設けて、これら４つのコアに閉弁用コイル８ｂ
を巻回して、通電時に隣合う２つのコアがＮ極、残りの
２つのコアがＳ極となるようにしてある。Specifically, a fixed disc-shaped member 31 is provided on one side of the magnet 7, and four cores 32 are provided on the disc-shaped member 31 as shown in FIG. 7 (b). The coil 8a for valve opening is wound around one core so that two adjacent cores have N poles and the other two cores have S poles when energized. Further, a fixed disk-shaped member 33 is provided on the other side of the magnet 7, and four cores 34 are similarly provided on the disk-shaped member 33, and the valve closing coil 8b is provided on these four cores.
Is wound so that two adjacent cores become N poles and the remaining two cores become S poles when energized.
【００２８】このような構成であれば、マグネット７と
コイル８との間の吸引力が左右で相殺されて、弁軸４に
スラスト荷重としてかからないため、軸受５の負荷を低
減できる。次に、図８〜図10の実施例を参照して、開弁
用コイル８ａと閉弁用コイル８ｂとの容量比について、
更に説明する。With this structure, the attraction force between the magnet 7 and the coil 8 is offset on the left and right, and no thrust load is applied to the valve shaft 4, so the load on the bearing 5 can be reduced. Next, referring to the examples of FIGS. 8 to 10, regarding the capacity ratio of the valve opening coil 8a and the valve closing coil 8b,
Further description will be made.
【００２９】スプリング12，13の中立位置の設定（全閉
位置よりやや開いた位置）により、開弁用コイル８ａと
閉弁用コイル８ｂとの容量比を設定すると、開弁用コイ
ル８の巻量を閉弁用コイル８ｂの巻量より多くする必要
がある。そして、回転側の円板状部材６のマグネット７
と相対させて、固定の円板状部材31を設け、この円板状
部材31の板面（背面）に複数のコア32を突出形成して、
これらのコア32に開弁用コイル８ａ及び閉弁用コイル８
ｂを巻回する場合、図８の実施例に示すように、各コア
32に開弁用コイル８ａと閉弁用コイル８ｂとを別々に巻
回すると、閉弁用コイル８ｂの巻量が少ない分、スペー
ス的に無駄を生じる。When the capacity ratio of the valve opening coil 8a and the valve closing coil 8b is set by setting the neutral position of the springs 12 and 13 (a position slightly open from the fully closed position), the coil opening valve 8 is wound. It is necessary to make the amount larger than the winding amount of the valve closing coil 8b. Then, the magnet 7 of the disc-shaped member 6 on the rotating side
A fixed disk-shaped member 31 is provided, and a plurality of cores 32 are formed to project on the plate surface (back surface) of the disk-shaped member 31.
The core 32 is provided with a valve opening coil 8a and a valve closing coil 8
When winding b, as shown in the embodiment of FIG.
If the valve-opening coil 8a and the valve-closing coil 8b are separately wound around 32, the amount of winding of the valve-closing coil 8b is small, so that space is wasted.
【００３０】そこで、図９の実施例のように、各コア32
に開弁用コイル８ａと閉弁用コイル８ｂとを一緒に予め
定めた容量比に基づいて巻回すると、スペース的に無駄
がなくなる。この例では、各コア32に、先ず多量の開弁
用コイル８ａを巻回し、その上に少量の閉弁用コイル８
ｂを巻回している。又は、図10の実施例のように、一方
のコア32に開弁用コイル８ａのみを巻回し、他方のコア
32に開弁用コイル８ａと閉弁用コイル８ｂとを一緒に巻
回するようにしてもよい。Therefore, as in the embodiment of FIG. 9, each core 32 is
Further, when the valve opening coil 8a and the valve closing coil 8b are wound together based on a predetermined capacity ratio, waste of space is eliminated. In this example, a large amount of the valve opening coil 8a is first wound around each core 32, and a small amount of the valve closing coil 8a is wound thereon.
Winding b. Alternatively, as in the embodiment of FIG. 10, only the valve opening coil 8a is wound around one core 32 and the other core 32 is wound.
The valve opening coil 8a and the valve closing coil 8b may be wound around 32 together.
【００３１】尚、以上の説明では、電制スロットル弁に
適用した例で説明したが、本発明は、スロットル弁をバ
イパスする補助空気通路に設けられるアイドル制御弁に
適用することもできる。更には、直噴ガソリンエンジン
における均質混合燃焼と成層混合燃焼との切換時に発生
するトルク段差を少なくするための吸気量制御や、ディ
ーゼルエンジンにおけるＥＧＲ用負圧コントロールのた
めの吸気通路制御などにも使用できる。In the above description, the example applied to the electronically controlled throttle valve has been described, but the present invention can also be applied to an idle control valve provided in an auxiliary air passage that bypasses the throttle valve. Furthermore, it is also used for intake amount control for reducing the torque difference generated at the time of switching between homogeneous mixed combustion and stratified mixed combustion in a direct injection gasoline engine, and intake passage control for negative pressure control for EGR in a diesel engine. Can be used.
【００３２】[0032]
【発明の効果】以上説明したように、請求項１に係る発
明によれば、マグネットとコイルとの間の磁束を弁軸と
平行にすることにより、弁軸と直角な面内で磁束面積を
確保して、十分なトルクが得られるので、弁軸方向の短
縮化による小型化が可能となり、低コスト化、車載レイ
アウト容易化等の効果が得られる。また、弁軸のイナー
シャの低減により応答性を向上でき、更にはオーバーハ
ング量の減少により耐振動性も向上する等の効果も得ら
れる。As described above, according to the first aspect of the present invention, by making the magnetic flux between the magnet and the coil parallel to the valve axis, the magnetic flux area in a plane perpendicular to the valve axis can be reduced. Since it is ensured and sufficient torque can be obtained, the size can be reduced by shortening the valve axis direction, and effects such as cost reduction and easy vehicle layout can be obtained. Further, the response of the valve shaft can be improved by reducing the inertia of the valve shaft, and the vibration resistance can be improved by reducing the amount of overhang.
【００３３】また、閉弁方向スプリングと開弁方向スプ
リングとの釣合いにより中立位置を設定するようにして
あるので、電源が断たれた場合には、この中立位置で所
定の開度が得られるようにすることにより、スロットル
弁の上限開度を規制しつつ、下限開度を確保できるとい
う効果が得られる。更に、設定された中立位置に応じ
て、開弁用コイルと閉弁用コイルとの容量比を設定する
ことで、要求される駆動力の違いに適切に対応できると
いう効果が得られる。 Further, since the balance between the valve closing direction the spring and the valve opening direction spring is to be set neutral position, when the power is cut off, like the predetermined opening is obtained in the neutral position By so doing, the effect that the lower limit opening can be secured while the upper limit opening of the throttle valve is regulated is obtained. Further, by setting the capacity ratio of the valve opening coil and the valve closing coil according to the set neutral position, it is possible to obtain an effect that the required difference in driving force can be appropriately dealt with.
【００３４】請求項２に係る発明によれば、偏った板面
を有するコアを用いて、１つのコアで構成できるという
効果が得られる。請求項３に係る発明によれば、複数の
コアを用いて、開閉力の作用方向を適切に設定できると
いう効果が得られる。この場合、請求項４に係る発明の
ように、各コアに開弁用コイルと閉弁用コイルとを別々
に巻回するようにしてもよいが、容量比の小さい側のコ
イルの巻量が少なくなると、スペース的に無駄を生じる
ので、請求項５又は請求項６に係る発明のように、開弁
用コイルと閉弁用コイルとを一緒に予め定めた容量比に
基づいて巻回するようにすれば、スペース的な無駄を解
消することができるという効果が得られる。According to the second aspect of the invention, it is possible to obtain the effect that one core can be used by using a core having an uneven plate surface. According to the invention of claim 3 , there is an effect that the action direction of the opening / closing force can be appropriately set by using the plurality of cores. In this case, the valve opening coil and the valve closing coil may be separately wound around each core as in the invention according to claim 4 , but the winding amount of the coil on the smaller capacity ratio side is When the amount is small, space is wasted. Therefore, as in the invention according to claim 5 or 6 , the valve opening coil and the valve closing coil should be wound together based on a predetermined capacity ratio. In this case, it is possible to obtain an effect that waste of space can be eliminated.
【００３５】請求項７に係る発明によれば、ポテンショ
メータ式のセンサを内蔵させたことにより、フィードバ
ック制御が容易となる他、コイルへの通電用端子とセン
サの出力端子とを１つのコネクタにまとめるなど低コス
ト化も可能になるという効果が得られる。請求項８に係
る発明によれば、コイルをマグネットの両側に分けて配
置したことにより、マグネットとコイルとによる吸引力
が弁軸のスラスト方向にかかるのが防止でき、軸受に対
する負荷を低減できるという効果が得られる。According to the invention of claim 7 , since the potentiometer type sensor is incorporated, the feedback control is facilitated, and the coil energizing terminal and the sensor output terminal are integrated into one connector. As a result, the cost can be reduced. According to the invention of claim 8 , by disposing the coil on both sides of the magnet, it is possible to prevent the attraction force of the magnet and the coil from being applied in the thrust direction of the valve shaft, and to reduce the load on the bearing. The effect is obtained.
【００３６】請求項９に係る発明によれば、電源が断た
れたときに、アクセルペダルの全開位置付近でリンプホ
ームレバーによりスロットル弁を開方向に操作可能とな
り、故障時にもある程度の出力制御ができて、故障時の
走行がより容易となるという効果が得られる。According to the ninth aspect of the present invention, when the power is cut off, the throttle valve can be operated in the opening direction by the limp home lever in the vicinity of the fully open position of the accelerator pedal. As a result, it is possible to obtain an effect that traveling at the time of failure becomes easier.
【図１】 本発明の一実施例を示すスロットルチャンバ
の断面図FIG. 1 is a sectional view of a throttle chamber showing an embodiment of the present invention.
【図２】 マグネット側及びコイル側の概略図FIG. 2 is a schematic view of a magnet side and a coil side.
【図３】 原理図[Figure 3] Principle diagram
【図４】 コイル側の変形態様の概略図FIG. 4 is a schematic view of a modification on the coil side.
【図５】 コイル側の変形態様の概略図FIG. 5 is a schematic view of a modification on the coil side.
【図６】 他の実施例を示すスロットルチャンバの断面
図FIG. 6 is a sectional view of a throttle chamber showing another embodiment.
【図７】 マグネット側及びコイル側の概略図FIG. 7 is a schematic view of a magnet side and a coil side.
【図８】 開弁用コイル及び閉弁用コイルの容量比につ
いての例１を示す図FIG. 8 is a diagram showing an example 1 regarding a capacity ratio of a valve opening coil and a valve closing coil.
【図９】 開弁用コイル及び閉弁用コイルの容量比につ
いての例２を示す図FIG. 9 is a diagram showing an example 2 of the capacity ratio of the valve opening coil and the valve closing coil.
【図10】 開弁用コイル及び閉弁用コイルの容量比につ
いての例３を示す図FIG. 10 is a diagram showing Example 3 of the capacity ratio of the valve opening coil and the valve closing coil.
１ スロットルチャンバ
２ 吸気通路
３ スロットル弁
４ 弁軸
５ 軸受
６ 円板状部材
７ マグネット
８（８ａ，８ｂ） コイル（開弁用コイル，閉弁用コイ
ル）
９ コア
10 軸部
11 スロットルレバー
12 閉弁方向スプリング
13 開弁方向スプリング
14，15 係止ピン部
16 ストッパ片
17 ストッパ部
18 係合片
19 アクセルワイヤ
20 リンプホームレバー
21 スロットルセンサ
22 ロータ
23 可動接点
24 固定基板
31 円板状部材
32 コア
33 円板状部材
34 コア1 Throttle chamber 2 Intake passage 3 Throttle valve 4 Valve shaft 5 Bearing 6 Disc-shaped member 7 Magnet 8 (8a, 8b) Coil (coil for opening and closing valves) 9 Core 10 Shaft part 11 Throttle lever 12 Closing valve Directional spring 13 Valve-opening direction springs 14, 15 Locking pin 16 Stopper piece 17 Stopper 18 Engagement piece 19 Accelerator wire 20 Limp home lever 21 Throttle sensor 22 Rotor 23 Moving contact 24 Fixed board 31 Disc-shaped member 32 Core 33 Disc-shaped member 34 core
フロントページの続き (72)発明者 甲斐 圭一 神奈川県厚木市恩名1370番地 株式会社 ユニシアジェックス内 (56)参考文献 特開 平５−149154（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−183948（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−139376（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−180001（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−92755（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−144796（ＪＰ，Ａ) 実開 平６−28233（ＪＰ，Ｕ) 特公 平４−58682（ＪＰ，Ｂ２) 実公 平３−47293（ＪＰ，Ｙ２) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F02D 9/00 - 11/10 F01F 7/08 F16K 1/22 H02K 37/14 Front Page Continuation (72) Inventor Keiichi Kai, 1370, Onna, Atsugi City, Kanagawa Prefecture (56) References JP-A-5-149154 (JP, A) JP-A-4-183948 (JP, A) ) JP-A-7-139376 (JP, A) JP-A-5-180001 (JP, A) JP-A-62-92755 (JP, A) JP-A-63-144796 (JP, A) 28233 (JP, U) Japanese Patent Publication 4-58682 (JP, B2) Actual Public Publication 3-47293 (JP, Y2) (58) Fields investigated (Int.Cl. 7 , DB name) F02D 9/00-11 / 10 F01F 7/08 F16K 1/22 H02K 37/14
Claims (9)
るエンジン用弁装置において、 前記モータを、弁軸の一部に取付けられて一体に回転す
る円板状部材に固定したマグネットと、固定部材に取付
けられてマグネットとの間の磁束が弁軸と平行になるよ
うに配置した開弁用コイル及び閉弁用コイルとを含んで
構成し、 前記弁軸に対し、２つのスプリングを閉弁方向と開弁方
向とに作用させて、これらの釣合いにより中立位置を設
定し、 設定された中立位置に応じて、開弁用コイルと閉弁用コ
イルとの容量比を設定するようにした ことを特徴とする
エンジン用弁装置。1. An engine valve device comprising a valve shaft of a valve body directly connected to a rotating motor, wherein the motor is fixed to a disc-shaped member attached to a part of the valve shaft and rotating integrally. magnet and, attached to the fixed member configured to include a placement coils and valve closing solenoid valve opening so the magnetic flux is parallel to the valve axis between the magnets, with respect to the valve shaft, two How to open and close the spring
And balance them to establish a neutral position.
The coil for opening the valve and the coil for closing the valve depending on the set neutral position.
The valve device for the engine is characterized by setting the capacity ratio with the valve.
グネットと相対させて、偏った板面を有するコアを設
け、このコアの軸部に、巻方向を互いに逆にして、巻回
したことを特徴とする請求項１記載のエンジン用弁装
置。 2. The valve opening coil and the valve closing coil are provided with a core facing a magnet, the core having an uneven plate surface, and the winding portions are wound around the shaft portion in opposite winding directions. The valve device for an engine according to claim 1 , wherein the valve device is an engine.
グネットと相対させて、固定の円板状部材を設け、この
円板状部材の板面に複数のコアを突出形成して、これら
のコアに、巻回したことを特徴とする請求項１記載のエ
ンジン用弁装置。 3. The valve opening coil and the valve closing coil are provided with a fixed disc-shaped member facing a magnet, and a plurality of cores are formed to project on a plate surface of the disc-shaped member, The valve device for an engine according to claim 1 , wherein the valve device is wound around these cores.
別々に巻回したことを特徴とする請求項３記載のエンジ
ン用弁装置。 4. The valve device for an engine according to claim 3 , wherein a valve opening coil and a valve closing coil are separately wound around each core.
一緒に予め定めた容量比に基づいて巻回したことを特徴
とする請求項３記載のエンジン用弁装置。 5. The valve device for an engine according to claim 3 , wherein a valve opening coil and a valve closing coil are wound around each core together based on a predetermined capacity ratio.
とを一緒に予め定めた容量比に基づいて巻回したことを
特徴とする請求項３記載のエンジン用弁装置。 6. The valve device for an engine according to claim 3 , wherein a valve opening coil and a valve closing coil are wound together on a part of the cores based on a predetermined capacity ratio.
ポテンショメータ式のセンサを内蔵させたことを特徴と
する請求項１〜請求項６のいずれか１つに記載のエンジ
ン用弁装置。 7. A valve shaft engine valve device according to any one of claims 1 to 6, characterized in that incorporated therein a sensor potentiometer for outputting a signal corresponding to the rotational position of the .
たことを特徴とする請求項１〜請求項７のいずれか１つ
に記載のエンジン用弁装置。 8. The valve device for an engine according to claim 1, wherein the coils are separately arranged on both sides of the magnet.
り、アクセルペダルに連動するリンプホームレバーを設
け、このリンプホームレバーとスロットル弁の弁軸に固
定したスロットルレバーとを遊びを持たせて係合可能と
したことを特徴とする請求項１〜請求項８のいずれか１
つに記載のエンジン用弁装置。 9. The valve body is a throttle valve in an intake passage, and a limp home lever interlocking with an accelerator pedal is provided, and the limp home lever and a throttle lever fixed to a valve shaft of the throttle valve are provided with play. Any one of claims 1 to 8 characterized in that the engagement is possible.
Valve device for an engine according to item 3.
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1997
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