(57)【要約】【課題】  弁ハウジング内の空気通路を流れる空気の定在波による異音の発生を低減することのできる空気量制御バルブを提供する。【解決手段】  アクチュエータ１０の出力軸１１の正逆回転に基づいて弁体８が軸方向に進退移動され、弁ハウジング１内の空気通路５上の弁孔７が開閉されることにより、その空気通路５を流れる空気量を制御する。空気通路５の弁孔７より下流側の下流側の通路部分には、その下流側の通路部分を流れる空気の流れを整流するためのプレート２０を設ける。弁ハウジング１とプレート２０が樹脂にて一体成形される。プレート２０は、空気通路５の弁孔７より下流側の下流側の通路部分の通路断面を仕切る平板状に形成される。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
アクチュエータの出力軸の正逆回転に基づいて弁体が軸方向に進退移動され、弁ハウジング内の空気通路上の弁孔が開閉されることにより、その空気通路を流れる空気量を制御する空気量制御バルブであって、
前記空気通路の弁孔より下流側の通路部分には、その通路部分に発生する定在波を乱して単一波長の笛吹き音の発生を阻害するプレートを設けたことを特徴とする空気量制御バルブ。
【請求項２】
請求項１に記載の空気量制御バルブであって、
前記弁ハウジングと前記プレートが樹脂にて一体成形されていることを特徴とする空気量制御バルブ。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の空気量制御バルブであって、
前記プレートは、前記空気通路の弁孔より下流側の通路部分の通路断面を仕切る平板状に形成されていることを特徴とする空気量制御バルブ。
【請求項４】
請求項３に記載の空気量制御バルブであって、
前記プレートは、前記空気通路の弁孔より下流側の通路部分の中心線に直交する関係をもって設けられていることを特徴とする空気量制御バルブ。
【請求項５】
請求項３に記載の空気量制御バルブであって、
前記プレートは、前記空気通路の弁孔より下流側の通路部分の中心線に対してオフセットした位置関係をもって設けられていることを特徴とする空気量制御バルブ。
【請求項６】
請求項３〜５のいずれか１つに記載の空気量制御バルブであって、
前記プレートの下流側の端縁は、前記空気通路の弁孔より下流側の通路部分における空気の流れ方向に対して傾斜していることを特徴とする空気量制御バルブ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関（エンジンともいう。）の吸気系等における空気量の制御に用いられる空気量制御バルブに関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の空気量制御バルブは、例えば、エンジンのアイドル回転数制御弁いわゆるＩＳＣＶ（Ｉｄｌｅ  Ｓｐｅｅｄ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｖａｌｖｅ）として用いられる。この空気量制御バルブは、スロットルバルブを通さずにエンジンへ吸入空気をバイパスさせるバイパス通路に設けられ、そのバイパス通路を流れる空気量を制御する。
このような空気量制御バルブには、従来、モータの出力軸の正逆回転に基づいて弁体が軸方向に進退移動され、弁ハウジング内の空気通路上の弁孔が開閉されることにより、その空気通路を流れる空気量を制御するものがある（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開平８−２９６７５８号公報（第３頁、図１参照）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、前記特許文献１の空気量制御バルブにおいては、弁ハウジング内の空気通路を空気が流れるときに、その空気の流れが乱れる。すなわち、空気の流れの進行音波（進行波ともいう。）と反射音波（反射波ともいう。）が干渉して定在波が発生することにより、ピーというような笛吹音いわゆる異音が発生することがあった。
【０００４】
本発明が解決しようとする課題は、弁ハウジング内の空気通路に発生する定在波による異音の発生を低減することのできる空気量制御バルブを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
前記課題は、特許請求の範囲の欄に記載された構成を要旨とする空気量制御バルブにより解決することができる。
すなわち、請求項１に記載された空気量制御バルブによると、弁ハウジング内の空気通路の弁孔より下流側の通路部分に発生する定在波をプレートにより、その空気の流れの進行波及び反射波の波長を変えることで定在波が発生しにくくなる。したがって、弁ハウジング内の空気通路に発生する定在波（単に、定在波ともいう。）による異音の発生を低減することができる。
【０００６】
また、請求項２に記載された空気量制御バルブによると、弁ハウジングとプレートとが樹脂にて一体成形されていることにより、部品点数及び組付工数を削減し、コストを低減することができる。
【０００７】
また、請求項３に記載された空気量制御バルブによると、プレートが、空気通路の弁孔より下流側の通路部分の通路断面を仕切る平板状に形成されている。これにより、プレートを設けることによる空気量の低下を少なくすることができる。
【０００８】
また、請求項４に記載された空気量制御バルブによると、プレートが、空気通路の弁孔より下流側の通路部分の中心線に直交する関係をもって設けられている。これにより、定在波による異音の発生を低減することができる。
【０００９】
また、請求項５に記載された空気量制御バルブによると、プレートが、空気通路の弁孔より下流側の通路部分の中心線に対してオフセットした位置関係をもって設けられている。これにより、定在波による異音の発生を低減することができる。
【００１０】
また、請求項６に記載された空気量制御バルブによると、プレートの下流側の端縁が、空気通路の弁孔より下流側の通路部分における空気の流れ方向に対して傾斜している。これにより、プレートの下流側の端縁を過ぎたときの空気の合流時点がその端縁に沿ってずれるため、より進行波と反射波が重なりにくくなり、定在波による異音の発生を低減することができる。なお、プレートの下流側の端縁は、直線状あるいは曲線状に形成することにより傾斜させることができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の空気量制御バルブによれば、弁ハウジング内の空気通路の弁孔より下流側の通路部分に発生する定在波がプレートにより乱されることにより、弁ハウジング内の空気通路を流れる空気の定在波による異音の発生を低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明を実施するための最良の形態を以下の実施例を参照して説明する。
【実施例１】
【００１３】
本発明の実施例１を図面にしたがって説明する。本実施例では、ステップモータをアクチュエータとするアイドル回転数制御弁に用いられる空気量制御バルブを例示する。
図１に示すように、弁ハウジング１内に弁室２が形成されている。弁ハウジング１には、弁室２の後側（図１において上側）に連通する入口ポート３、及び、弁室２の右側に連通する出口ポート４が設けられている。出口ポート４は、ほぼエルボ状に曲がり、その下流側部分が前方（図１において下方）に向けられている。なお、弁ハウジング１内の弁室２、入口ポート３及び出口ポート４により、一連をなす空気通路５が形成されている。
【００１４】
前記出口ポート４の弁室２側の開口端部には、中央に弁孔７を有する弁座６が設けられている。弁孔７は、ステップモータ１０（後述する）の出力軸１１の正逆回転に基づいて軸方向（図１において左右方向）に進退移動する樹脂製の弁体８により開閉される。弁体８は、樹脂製で、出力軸１１にねじ合わされる軸部８ａと、その軸部８ａの先端部に一体形成されたほぼ円錐台状の弁部８ｂとを有している。
【００１５】
前記弁ハウジング１の基端部（図１において左端部）に、ステップモータ１０のモータハウジング１２がねじ１３の締付けにより固定されている。モータハウジング１２内には、ボビン１４ａに励磁コイル１４ｂを巻装したステータ１４が固定されている。
また、モータハウジング１２の基部（図１において右端部）内にカバー体１８が装着されている。カバー体１８にリテーナ１９が固定されている。リテーナ１９内には、ロータ１５のロータ軸である前記出力軸１１の中央部が球軸受１６を介して回転可能に支持されている。なお、出力軸１１の反弁体側の端部はステータ１４のボビン１４ａの端板部１４ａ１に回転可能に支持されている。
【００１６】
前記ロータ１５は、前記出力軸１１と、その出力軸１１に装着された永久磁石１７とを備えている。永久磁石１７は、ステータ１４内においてそのステータ１４に対応している。また、出力軸１１の先端部には、おねじ１１ａが形成されている。そのおねじ１１ａには、前記弁体８の軸部８ａ内に形成されためねじ８ｃが螺合されている。また、弁体８の軸部８ａは、リテーナ１９内に対して軸回り方向に回り止めされた状態で、軸方向に移動可能に係合されている。このため、ロータ１５の出力軸１１の正逆回転に基づいて、弁体８が軸方向（図１において左右方向）に進退移動可能になっている。
【００１７】
前記ステップモータ１０は、エンジンのアイドル回転数制御回路（図示省略）に接続される。アイドル回転数制御回路は、エンジンのアイドル時、冷却水温度などに応じてステップモータ１０を駆動制御し、出力軸１１を正逆回転させる。この出力軸１１の正逆回転に基づいて、前に述べたように、弁体８が軸方向に進退移動されることにより、弁孔７が開閉される。このため、弁ハウジング１内の空気通路５を流れる空気量が制御される。
すなわち、ステップモータ１０の作動によりロータ１５が回転いわゆる正転されると、弁体８のめねじ８ｃと出力軸１１のおねじ１１ａとによるねじ作用により、弁体８が弁孔７を絞るように前進（図１において右方へ移動）される。なお、弁体８の弁部８ｂが弁座６の弁孔７を塞ぐことで全閉状態となる。
一方、ステップモータ１０の作動によりロータ１５が上記と逆方向に回転いわゆる逆転されると、弁体８のめねじ８ｃと出力軸１１のおねじ１１ａとによるねじ作用により、弁体８が弁孔７を開くように後退（図１において左方へ移動）される。
【００１８】
次に、前記空気量制御バルブの要部について説明する。
図３及び図４に示すように、弁ハウジング１の空気通路５内の弁孔７より下流側の通路部分に相当する出口ポート４の下流側の通路部分（詳しくは、図３において左方、図４において下方に向けられている通路部分）内には、四角形平板状の仕切板部２０が設けられている（図２参照）。仕切板部２０は、出口ポート４の下流側の通路部分内を流れる空気の流れを分割するためのもので、出口ポート４の下流側の通路部分の中心線Ｌ１に直交する関係をもって設けられており、その通路部分の通路断面を二分している。また、仕切板部２０の下流側の端縁（符号、２０ａを付す）は、軸線Ｌ１に直交する直線状に形成されている（図４参照）。なお、仕切板部２０は、本明細書でいう「プレート」に相当する。
また、弁ハウジング１と仕切板部２０は、樹脂にて一体成形されている。
【００１９】
上記した空気量制御バルブによると、弁ハウジング１内の空気通路５の弁孔７より下流側の通路部分すなわち出口ポート４の下流側の通路部分が仕切板部２０により分割される。これにより、空気の流れの進行波及び反射波の波長を変えることで定在波が発生しにくくなる。したがって、弁ハウジング１内の空気通路５を流れる空気の定在波による異音の発生を低減することができる。
【００２０】
また、弁ハウジング１と仕切板部２０とが樹脂にて一体成形されていることにより、部品点数及び組付工数を削減し、コストを低減することができる。
また、仕切板部２０が、出口ポート４の下流側の通路部分の通路断面を仕切る平板状に形成されている。これにより、仕切板部２０を設けることによる空気量の低下を少なくすることができる。
【００２１】
また、仕切板部２０が、出口ポート４の下流側の通路部分の中心線Ｌ１に直交する関係をもって設けられている。これにより、空気の定在波による異音の発生を低減することができる。
なお、弁ハウジング１の樹脂成形時において、図３〜図５の点Ｐの位置にゲートを設定する場合に、出口ポート４の下流側の通路部分の中心線Ｌ１に直交する関係をもって設けられた仕切板部２０は最適な位置といえる。
【００２２】
なお、上記した実施例１の空気量制御バルブと、その実施例１における仕切板部２０が省略された空気量制御バルブ（これを比較品という。）との騒音を周波数分析したところ、図６に示すような結果が得られた。
図６において、横軸は周波数（Ｈｚ）であり、縦軸は音圧（ｄＢＡ）である。また、特性線Ｌａは実施例１の空気量制御バルブの結果であり、特性線Ｌｂは比較品の空気量制御バルブの結果である。
図６からわかるように、実施例１のものは、比較品と比べて、高周波域の騒音の音圧が低くなっている。なお、図６において、ハッチング部分における騒音の音圧が低減された部分である。
【実施例２】
【００２３】
本発明の実施例２を説明する。実施例２は、前記実施例１の一部を変更したものであるからその変更部分について詳述し、重複する説明は省略する。以下の実施例についても同様に重複する説明は省略する。
すなわち、本実施例は、図８に示すように、前記実施例１における仕切板部２０を、空気通路５の中心線Ｌ１に対してオフセットした位置関係をもって設けられている（図７参照）。これにより、出口ポート４の下流側の通路部分を流れる空気の定在波による異音の発生を低減することができる。
【実施例３】
【００２４】
本発明の実施例３を説明する。本実施例は、図９に示すように、前記実施例１における仕切板部２０の下流側の端縁２０ａを、所定角度θで傾斜する直線状の傾斜縁として、前記出口ポート４の下流側の通路部分における空気の流れ方向に対して傾斜させたものである。これにより、仕切板部２０の下流側の端縁２０ａを過ぎたときの空気の合流時点がその端縁２０ａに沿ってずれるため、より進行波と反射波が重なりにくくなり、定在波による異音の発生を低減することができる。
【実施例４】
【００２５】
本発明の実施例４を説明する。本実施例は、図１０に示すように、前記実施例１における仕切板部２０の下流側の端縁２０ａを逆Ｕ字状の傾斜縁として、前記出口ポート４の下流側の通路部分における空気の流れ方向に対して傾斜させたものである。これにより、仕切板部２０の下流側の端縁２０ａを過ぎたときの空気の合流時点がその端縁２０ａに沿ってずれるため、より進行波と反射波が重なりにくくなり、定在波による異音の発生を低減することができる。
【００２６】
本発明は前記実施例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における変更が可能である。例えば、アクチュエータとしては、ステップモータ１０に限定されるものではない。また、仕切板部２０は、弁ハウジング１とは別体で形成して、弁ハウジング１に組付けてもよい。また、弁ハウジング１内に仕切板部２０を２枚以上設けることができる。また、仕切板部２０の形状は、適宜変更することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の実施例１にかかる空気量制御バルブを示す断面図である。
【図２】要部を示す正面図である。
【図３】図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線矢視断面図である。
【図４】図２のＩＶ−ＩＶ線矢視断面図である。
【図５】要部を示す背面図である。
【図６】周波数と音圧との関係を示す特性線図である。
【図７】本発明の実施例２にかかる空気量制御バルブの要部を示す正面図である。
【図８】図７のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線矢視断面図である。
【図９】本発明の実施例３にかかる空気量制御バルブの要部を示す断面図である。
【図１０】本発明の実施例４にかかる空気量制御バルブの要部を示す断面図である。
【符号の説明】
【００２８】
１  弁ハウジング
４  出口ポート
５  空気通路
７  弁孔
８  弁体
１０  ステップモータ（アクチュエータ）
１１  出力軸
２０  仕切板部（プレート）
２０ａ  下流側の端縁
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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