(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の主空気通路に設けられたスロットルバルブを迂回して、スロットルバルブの上流と下流を連通する補助空気通路と、この補助空気通路を通って流れる補助空気量を計量する弁部と、この弁部を駆動する駆動装置を有する内燃機関のアイドル回転数制御装置において、
上記駆動装置によって軸方向に進退されるシャフトを保持する筒状ガイド部(14d)と、この筒状ガイド部と同軸に形成され、上記駆動装置を構成するソレノイド部を保持するいんろう部(14c)と、外周に形成されたつば部(14b)とを有するガイドプレート(14)と、
上記ソレノイド部の内、前記シャフトを摺動及び保持するガイドプレート(14)の前記いんろう部(14b)と嵌合されるとともに、プランジャ(17)をガイドするプランジャガイド部(24a)と同一形成された筒状突起ガイド部(24b)と、
この筒状突起ガイド部(24b)の外周の全周に形成された溝(24c)と、
この溝(24c)に配置されるシール部材であるＯリング(34)と、
前記シャフトを保持するダイヤフラム(11)とを備え、
前記つば部(14b)は、前記ガイドプレート(14)をソレノイドケース(15)に圧入組み付ける際の位置決めとし、前記ソレノイドケース(15)の一端に直接バルブボディ(1)を加締め付ける際、前記ダイヤフラム(11)の外周縁と前記ガイドプレート(14)の外周縁を一緒に加締め付けるとともに、
前記ガイドプレート(14)は、前記筒状突起ガイド部(24b)の外周に設けた前記Ｏリング(34)と前記ダイヤフラム(11)の外周縁の２カ所でシールされることを特徴とする内燃機関のアイドル回転数制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、内燃機関のアイドル回転数制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のアイドル回転数制御装置としては、例えば、特開平１１−２３００１１号公報に記載されているように、電磁ソレノイドコイルがソレノイドケース内周部に嵌合され、ガイドプレートはソレノイドケースの別の内周部に圧入されている。また、ソレノイドケースはバルブボディに加締つけられており、弁軸の摺動ガイドであるガイドプレートと電磁ソレノイドコイルとは互いに独立しているものが知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ここで、従来のアイドル回転数制御装置においては、各部品間の寸法公差が集積されて、弁軸の摺動ガイドと電磁ソレノイドの同軸精度が低下し、弁軸の先端に設けたオリフィスの開口面積の制御が不安定になるという問題があった。その結果、流量制御が不安定になるものであった。
本発明の目的は、流量制御の安定が向上した内燃機関のアイドル回転数制御装置を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
（１）上記目的を達成するために本発明は、 内燃機関の主空気通路に設けられたスロットルバルブを迂回して、スロットルバルブの上流と下流を連通する補助空気通路と、この補助空気通路を通って流れる補助空気量を計量する弁部と、この弁部を駆動する駆動装置を有する内燃機関のアイドル回転数制御装置において、上記駆動装置によって軸方向に進退されるシャフトを保持する筒状ガイド部(14d)と、この筒状ガイド部と同軸に形成され、上記駆動装置を構成するソレノイド部を保持するいんろう部(14c)と、外周に形成されたつば部(14b)とを有するガイドプレート(14)と、上記ソレノイド部の内、前記シャフトを摺動及び保持するガイドプレート(14)の前記いんろう部(14b)と嵌合されるとともに、プランジャ(17)をガイドするプランジャガイド部(24a)と同一形成された筒状突起ガイド部(24b)と、この筒状突起ガイド部(24b)の外周の全周に形成された溝(24c)と、この溝(24c)に配置されるシール部材であるＯリング(34)と、前記シャフトを保持するダイヤフラム(11)とを備え、前記つば部(14b)は、前記ガイドプレート(14)をソレノイドケース(15)に圧入組み付ける際の位置決めとし、前記ソレノイドケース(15)の一端に直接バルブボディ(1)を加締め付ける際、前記ダイヤフラム(11)の外周縁と前記ガイドプレート(14)の外周縁を一緒に加締め付けるとともに、前記ガイドプレート(14)は、前記筒状突起ガイド部(24b)の外周に設けた前記Ｏリング(34)と前記ダイヤフラム(11)の外周縁の２カ所でシールされるものである。
かかる構成により、シャフトとソレノイド部内のプランジャの同軸位置精度が高くなり、また、Ｏリングの反発力により、更に同軸精度良く組み付けられ、オリフィス開口面積制御を安定させることにより、空気計量精度を安定させ得るものとなる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、図１及び図２を用いて、本発明の一実施形態による内燃機関のアイドル回転数制御装置の構成について説明する。
図１は、本発明の一実施形態による内燃機関のアイドル回転数制御装置の断面図であり、図２は、図１の要部拡大断面図である。
【０００８】
本実施形態によるアイドル回転数制御装置は、主として、図１の中央から右側に位置したシート部６を備えたボディ１と、主として、図１の左側に位置し、弁部４を駆動するソレノイド部１６とから構成されている。
【０００９】
スロットルバルブの配置された主吸気通路に対して、ボディ１は、補助空気通路２，３を形成している。補助空気通路２は、スロットルバルブの上流に接続されており、流入通路となる。また、補助空気通路３は、スロットルバルブの下流に接続されており、流出通路３となる。
【００１０】
弁部４は、樹脂成形されており、中空シャフト５の一端に嵌合されている。図１に示す状態では、弁部４は、ボディ１のシート部６に接触しており、流入通路２と流出通路３の連通を遮断しており、弁部４が閉じた状態となっている。シャフト５が矢印Ａ方向に摺動すると、収入通路２と流出通路３が連通し、弁部４が開かれた状態となる。弁部４と一体的に設けられたガイド部４ａは、円筒形の通路７に挿入されている。ガイド部４ａは、シャフト５が矢印Ａ，Ｂ方向に摺動する際に、シャフト５の右側端部における摺動をガイドしている。
【００１１】
図２に拡大して示すように、シャフト５は、左側端部においてはソレノイドケース１５に固定されたガイドプレート１４でガイドされ、中央部においてはゴムダンパ３２でガイドされている。ゴムダンパ３２は、プレート９ｃによって保持されている。シャフト５の左側端部には、パイロットポート（オリフィス）２９が形成されており、図１のシャフト５の右側端部の開放口２８から流入する負圧の流入を制限している。プレート９ａ，９ｂに設けられたオリフィス１２ａは、プレート９ａ，９ｂとダイヤフラム１１によって隔てられた右側の空間３０ｂから左側の空間３０ａに流入する空気を制限している。
【００１２】
また、図２に示すように、シャフト５は、溶接により一体化されたプレート９ａとプレート９ｂに圧入固定されている。プレート９ａとプレート９ｂの間にはダイヤフラム１１の内輪部が挟み付けられている。ダイヤフラム１１の外輪部は、ボディ１とガイドプレート１４及びソレノイドケース１５に挟まれ、密室固定されている。
【００１３】
プレート９ａとプレート９ｃの間には、スプリング２７が配置されている。スプリング２７は、その付勢力によってプレート９ａ及びシャフト５を矢印Ａ方向（弁部４の開方向）に付勢している。ガイドプレート１４は、その中央部に筒状部を有しており、この筒状部によってシャフト５の左側の端部を支持ガイドしている。ガイドプレート１４は、複数個の穴１４ａを有している。
【００１４】
プランジャ１７を両側から押圧するスプリング２２とスプリング２６だけが備えられている状態では、スプリング２２による力の方が強いので、プランジャ１７は矢印Ｂ方向（弁部４の閉方向）に付勢されており、弁部４は閉じられている。しかしながら、さらに、スプリング２７を設けることによって、エンジン停止時においても弁部４が開いているように調整されている。これは弁部４がボディ１に固着してひらかなくなってしまうことのないように、またカーボン汚れ・ガソリンのガム質等の付着による弁部の形状変化が起らないようにするためである。また、このように構成した場合、シャフト５はスプリング２７の力でコントロールシート２５方向に付勢されるので、流出通路３側の負圧が弱い時や無い時でもコントロールシート２５の位置に追従出来る。
【００１５】
エンジンが掛かると、弁部４の下流に負圧が発生する。この負圧によって弁部４を閉方向に引張る力は、弁部４を開方向に付勢するスプリングの合力より大きいので、弁部４は閉じられることになる。このためエンジン稼働中は、ソレノイドに一定以上の電流を流さなければ弁部４は開かないことになる。
次に、図１の左側に位置するソレノイド部１６の構成について説明する。ソレノイド部１６は、ソレノイドケース１５に収納固定されいる。
ソレノイド部１６は、プランジャ１７と、コア１８と、ボビン１９と、スプリング２２と、アジャストスクリュウ２３とから構成されている。プランジャ１７は、
軸方向に可動である。コア１８は、プランジャ１７を吸引する。ボビン１９は、プランジャ１７を摺動可能に保持すると共に、環状コイル２０を保持する。スプリング２２は、プランジャ１７に対する吸引力に抗するように配置されている。アジャストスクリュウ２３は、スプリング２２のセット荷重を調整すると共に、プランジャ１７の左側のシャフト部をその中心の軸受穴で支持する。これらは、全体がコイル外装モールド２４でモールドされている。また、プラグ３５は、アジャストスクリュウ２３の備えられている開口部に挿入されている。プラグ３５は、スプリング２２のセット荷重の調整後の防水・防塵機能を果たしている。
【００１６】
シャフト５の摺動ガイドであるガイドプレート１４は、ソレノイドケース１５に圧入固定されている。ガイドプレート１４は、外周につば形状部１４ｂを有しており、ソレノイドケース１３に圧入される際、このつば部がソレノイドケースのつば部１３ａに当たるため、圧入位置が決まるようになっている。また、ガイドプレートのつば部１４ｂとソレノイドケースのつば部１５ａ及びダイヤフラム１１の外周部を一緒にボディ１へ加締付ける構造になっている。これは、ダイヤフラム１１に働く負圧室３０ａの負圧が、ガイドプレート１４とソレノイドケース１５の隙間から洩れないように、ダイヤフラム１１の外周部を利用してシールするためである。
【００１７】
このような構造にすることにより、例えば、特開平１１−２３００１１号公報に記載されているようなソレノイドケースの中間部にガイドプレートの圧入位置決めの隔壁部を設ける必要が無くなるものである。従来、この中間隔壁部を設けるために、ソレノイドケースはケースとカバーという２つの部品を溶接によって接合一体化した構成となっており、その溶接時に寸法変化が生じ、製品の寸法精度が安定しないものである。更に、溶接部の気密性が不完全になるものも生じ易く、気密試験などの工数が必要となっていた。本実施形態では、ソレノイドケース１５は、１部品のプレス品にしており、上述のような溶接による寸法変化や気密漏れの心配がなく、寸法精度を高くできるるものである。
【００１８】
また、ガイドプレート１４には、ソレノイドコイル２４が嵌合可能ないんろう部１４ｃが設けてある。一方、ソレノイドコイル２４の内部をプランジャ１７が摺動するが、その摺動ガイドであるプランジャガイド部２４ａの外周側にガイドプレートのいんろう部１４ｃに嵌合する筒状突起ガイド部２４ｂを設けてある。筒状突起ガイド部２４ｂは、プランジャガイド部２４ａと同一部品でモールド成形されているため、その同軸寸法精度を高くできる。
【００１９】
また、ダイヤフラム１１の負圧室３０ａの負圧洩れを防止するため、ソレノイドコイルの筒状突起ガイド部２４ｂにＯリングが入る全周溝２４ｃを設け、ここにＯリング３４を配置する。このような構成にした場合、ソレノイドコイル２４とガイドプレート１４をそれぞれソレノイドケース１５に組み付ける際に、ソレノイドコイルの筒状突起ガイド部２４ｂがガイドプレートのいんろう部１４ｃに同軸精度良く嵌合できる。更に、Ｏリング３４の反発力によりソレノイドコイルの筒状突起ガイド部２４ｂは、ガイドプレート１４に対し、更に同軸精度良く組み付けられる。
【００２０】
ガイドプレートの中央部には、シャフト５を保持する筒状ガイド部１４ｄが設けられており、筒状ガイド部１４ｄといんろう部１４ｃとは同一部品内の寸法であるため、同軸精度良くできる。つまり、ガイドプレートの筒状ガイド部１４ｄ及びこれに保持されるシャフト５とソレノイドコイルのプランジャガイド部２４ａは同軸精度良くできることになる。言い換えれば、プランジャ１７とシャフト５は同軸精度良く組みたてられるため、プランジャ１７がプランジャガイド２４ａ内で傾いた場合、プランジャ１７とシャフト５の相対的な傾きや軸ずれを最小限に抑えることができる。
【００２１】
一方、プランジャ１７の右側の凹部には、コントロールシート２５が圧入固定されている。コントロールシート２５は、ステンレス材の表面にゴムシートが焼き付け成形されたものであり、ゴムシート面がシャフト５の左側の端部のオリフィス２９が形成された部分に当接するようになっている。ガイドプレート１４とコントロールシート２５との間には、プランジャ１７をアジャストスクリュウ２３側に押すスプリング２６が設けられている。
次に、図１を用いて、本実施形態におけるアイドル回転数制御弁の動作について説明する。
エンジンが回転している状態では吸気負圧が発生しており、この吸気負圧が流出通路３に印加されている。従って、弁部４は吸気負圧によって吸引され、矢印Ｂ方向に摺動し、流出通路は閉じられている。
【００２２】
ここで、ソレノイド部の環状コイル２０に印加する電流を増加させていき、ソレノイド磁気吸引力がスプリング２２とスプリング２６によって成されたプランジャ１７の図右側への付勢力よりも大きくなると、プランジャ１７はコア１８側に移動する。コントロールシート２５もプランジャ１７と共に移動するため、シャフト５の左側端部からコントロールシート２５が離れる。すると、中空シャフト５の内に印加されている負圧は、開放口２８を介して左端のオリフィス２９，穴１４ａを通り、負圧室３０ａに導入される。負圧室３０ａに導入された負圧により、ダイヤフラム１１は、図１の矢印Ａ方向に引張られて、プレート９ａ，９ｂに圧入固定されているシャフト５が左方向（矢印Ａ方向）に移動することにより、シャフト５に嵌合されている弁部４が開くことになる。この時ダイヤフラム１１にかかった負圧は、オリフィス１２ａを介して穴１２ｂを通り、流入通路２から大気へ徐々にリークする通路構造となっている。
負圧によりダイヤフラム１１が左方向へ動き、同時にシャフト５の左側端部のオリフィス２９がコントロールシート２５と接触して閉じられると、負圧通路が遮断される。すると、負圧室３０ａの負圧は、オリフィス１２ａから大気へ徐々にリークして負圧が減少し、ダイヤフラム１１を引張る力が減少するため、シャフト５は、流出通路３の負圧による矢印Ｂ方向への吸引力により、右方向（矢印Ｂ方向）へ移動する。これに伴い、シャフト５の左側端部のオリフィス２９が開き、負圧が負圧室３０ａに導かれる。
【００２３】
以上の繰り返しにより、プランジャ１７の移動した位置に追従してシャフト５は移動し、コントロールシート２５とオリフィス２９の間に僅かな隙間（０．０５〜０．１ｍｍ程度）ができる位置にシャフト５は保持される。すなわち、エンジンからの吸入負圧を利用した自己位置調整構造により、ソレノイド１６の環状コイル２０への通電量に応じたコントロールシート２５の位置にシャフト５を保持することができる。このような吸入負圧サーボ法を用いるので、直接にシャフト５を駆動するものに比べて、ソレノイドを小型化することができる。
【００２４】
以上のような構成において、シャフト５は、ガイドプレート１４によって左側の部分を支持され、ゴムダンパ３２によって中央の部分を支持されており、更に弁部４のガイド部４ａによって右側の部分を支持されている。しかし、そのそれぞれの支持点においてはクリアランスを有しており、全体の中心軸線に対してシャフト５は多少傾いていることが多い。さらに、プランジャ１７もプランジャガイド２４ａとのクリアランスで中心軸線に対して傾いている場合が多く、すなわちコントロールシート２５は中心軸線に対する垂直線に対して傾いていることが多い。従って、シャフト５の左側端部のオリフィス２９とコントロールシート２５は平行になりずらいものである。これに加えて、プランジャ１７とガイドプレート１４の同軸精度が悪いとコントロールシート２５とオリフィス２９はますます平行でなくなり、その状態のままでプランジャ１７が振動などで動いた時にはオリフィス２９の通気開口面積が不安定になることになる。これを防止するためには、本実施形態では、シャフト５の摺動及び保持であるガイドプレート１４に、プランジャ１７の同軸位置決め、つまりソレノイドコイル２４のプランジャガイド部２４ａと同一成形されている筒状突起ガイド部２４ｂを嵌合する構造として、シャフト５とプランジャ１７の同軸精度を上げている。
【００２５】
以上説明したように、本実施形態によれば、シャフト５をガイドするガイドプレート１４にソレノイドコイルの嵌合いんろう部１４ｃを設け、ソレノイドプランジャ１７とシャフト５の同軸度を高めるようにしたので、シャフトの先端に設けたオリフィスに対し、その開口面積を制御するソレノイド内のプランジャ１７の同軸位置精度が高くなり、且つプランジャのシャフトに対する傾きを低減でき、オリフィス開口面積制御を安定させることにより弁体の空気計量精度を安定させることができる。
また、ガイドプレート外周につば部１４ｂを設け、ソレノイドケースに圧入組み付ける際の位置決めとし、更に気密漏れを防止するためにシャフトを駆動するダイヤフラム１１の外周縁とガイドプレート１４の外周縁をソレノイドケース１５と共に加締つける構成としたので、ソレノイドケースを複数部品の組み合わせから１部品のプレス品に簡素化でき、部品寸法精度を高くできるため、更に安定した空気計量が可能となる。
【００２６】
【発明の効果】
本発明によれば、アイドル回転数制御装置における流量制御の安定を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態による内燃機関のアイドル回転数制御装置の断面図である。
【図２】図１の要部拡大断面図である。
【符号の説明】
１…ボディ
２，３…通路
４…弁部
４ａ…ガイド部
５…シャフト
１１…ダイヤフラム
１４…ガイドプレート
１５…ソレノイドケース
１７…プランジャ
１６…ソレノイド
２２，２６，２７…スプリング
２５…コントロールシート
２９…パイロットポート
３４…Ｏリング
【図１】
0003639205.tif 000002
【図２】
0003639205.tif 000003