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TECHNISCHES GEBIET
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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine mehrere Drosselklappen aufweisende
Vorrichtung, die eine große
Anzahl von in Einlasskanälen
eines V-Motors angeordneten Drosselventilen synchron öffnet/schließt, und
insbesondere eine mehrere Drosselklappen aufweisende Vorrichtung,
die Drosselventile enthält,
die jeweils in Einlasskanälen
für jeweilige Zylinder
eines an zweirädrigen
Fahrzeugen und dergleichen installierten V-Motors angeordnet sind.
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ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
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Eine
Drosselvorrichtung der doppelten Seil- oder elektronischen Steuerart
und eine Drosselvorrichtung der einfachen elektronischen Steuerart
sind zum Beispiel als herkömmliche
Drosselvorrichtungen bekannt, die bei an vierrädrigen Fahrzeugen installierten
Motoren eingesetzt werden.
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Zum
Beispiel bei einem Einlasssystem, das mit zwei Ausgleichsbehältern versehen
ist, die zur Verbindung jedes der drei Einlasskanäle, die
jeweiligen Zylindern an einem Sechszylinder-V-Motor entsprechen,
verwendet werden, und wobei sich die Einlasskanäle stromaufwärts der
jeweiligen Ausgleichsbehälter
erstrecken, verriegelt die herkömmliche Doppelseil-/elektronisch
gesteuerte Drosselvorrichtung zwei Drosselventile miteinander, die
in den jeweiligen stromaufwärtigen
Einlasskanälen
angeordnet sind, durch eine einzige Drosselklappenwelle, wodurch
die Drosselventile mittels eines Seils oder eines Motors (siehe
zum Beispiel Patentschrift 1) geöffnet/geschlossen
werden.
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Die
herkömmliche
elektronisch gesteuerte Drosselvorrichtung verbindet die Drosselventile
drehbar, wobei die Drosselventile jeweils in den beiden am Drosselklappenkörper ausgebildeten
Einlasskanälen
angeordnet sind, mittels einer einzigen Drosselklappenwelle, wodurch
die Drosselventile mittels eines an einem Ende der Drosselklappenwelle
angeordneten Motors zum Öffnen/Schließen angetrieben werden
(siehe zum Beispiel Patentschrift 2).
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Die
oben genannte herkömmliche
Vorrichtung ist stromaufwärts
der Ausgleichsbehälter
oder stromaufwärts
der relativ langen Einlasskanäle
angeordnet, und die durch den Öffnungs-/Schließvorgang der
Drosselventile gesteuerte Einlassluft wird einmal in den Ausgleichsbehältern gespeichert
oder strömt durch
die langen Einlasskanäle
und wird dann durch die den jeweiligen Zylindern entsprechenden
Einlasskanäle
geleitet. Somit stellen eine Änderung
der Einlassluftmenge aufgrund einer geringen Änderung der Öffnungs-/Schließvorgänge der
Drosselventile, eine Abweichung von der Synchronisation der beiden Drosselventile
und dergleichen keine ernsten Probleme dar.
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Andererseits
ist als Drosselvorrichtungen für an
zweirädrigen
Fahrzeugen und dergleichen installierten V-Motoren aufgrund des
Reaktionsvermögens auf
die Verstärkung
eines Drosselvorgangs eine mehrere Drosselklappen aufweisende Vorrichtung bekannt,
bei der die Drosselventile jeweils in Einlasskanälen angeordnet sind, die jeweiligen
Zylindern (Einlassöffnungen)
an einer Stelle nahe der Einlassöffnung
eines Zylinderkopfs entsprechen, wobei die jeweiligen Drosselventile
drehbar stützende
Drosselklappenwellen durch einen Synchronisationshebel, eine Erregungsfeder
und dergleichen verbunden sind, der bzw. die zur Übertragung
des Drehmoments verwendet wird, wobei die Drosselklappenwellen,
die an beiden Reihen so angeordnet sind, dass sie den jeweiligen
in der V-Form angeordneten Zylindern entsprechen, weiterhin über einen
Verbindungsmechanismus oder dergleichen miteinander verriegelt werden
und ein einziges Seil zum Antrieb aller Drosselventile zu ihrem Öffnen/Schließen verwendet
wird. Darüber
hinaus ist bei dieser Vorrichtung ein unabhängiges ISC-Ventil (ISC-Ventil – ISC: idle
speed control – Leerlaufregelung)
vorgesehen, um die Leerlaufregelung des Motors durchzuführen.
- [Patentschrift
1]
- Offengelegte japanische
Patentveröffentlichung
(Kokai) Nr. H6-207535
- [Patentschrift 2]
- Offengelegte japanische
Patentveröffentlichung
(Kokai) Nr. H8-218904
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Es
ist untersucht worden, eine elektronische Steuerung bereitzustellen,
die mehrere Drosselventile mittels eines Motors antreibt, und weiterhin
die Steuerung der Leerlaufdrehzahl durch Feineinstellung des Öffnungswinkels
der Drosselventile ohne ein unabhängiges ISC-Ventil auch an an
zweirädrigen
Fahrzeugen und dergleichen installierten V-Motoren. Darüber hinaus
ist der Drosselvorgang an den zweirädrigen Fahrzeugen empfindlicher
als der an vierrädrigen
Fahrzeugen und wird von schnellen Änderungen begleitet, und somit
ist eine präzise
Synchronisation, die der Empfindlichkeit entspricht, ein auf die
schnellen Änderungen
folgendes gutes Reaktionsvermögen
und dergleichen erforderlich.
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Wenn
die oben genannten herkömmlichen Drosselvorrichtungen
für vierrädrige Fahrzeuge
als Drosselvorrichtung für
zweirädrige
Fahrzeuge und dergleichen eingesetzt werden, ist das Reaktionsvermögen vermindert,
und es mangelt an Praktikabilität. Bei
diesen Vorrichtungen wird nämlich
ein mittlerer Teil der Drosselklappenwelle durch Durchgangslöcher an
den Drosselklappenkörpern
oder -haltern direkt gestützt,
wodurch der Reibwiderstand an gleitenden Teilen groß wird,
und aufgrund des Einflusses einer Widerstandskraft der von den Drosselventile empfangenen
Einlassluft, die durch die schnelle Änderung erzeugt wird, des Trägheitsmoments
der Drosselventile und dergleichen, könnte die Drosselklappenwelle
in engen Kontakt mit den Durchgangslöchern gebracht werden und zu
einem Festklemmen und dergleichen führen, oder die Drosselklappenwelle
könnte
Torsion erzeugen und so zu gegenseitigen Abweichungen von der Synchronisation
zwischen den Drosselventilen und dergleichen führen.
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Wenn
ein Motor einfach an der herkömmlichen
mehrere Drosselklappen aufweisenden Vorrichtung für zweirädrige Fahrzeuge
installiert ist und eine elektronische Steuerung beabsichtigt ist,
während der
Drehwinkel der Drosselwelle als ein Steuerparameter verwendet wird,
behindern außerdem
leichte gegenseitige Abweichungen von der Synchronisation (Phasenverschiebung)
zwischen den Drosselventilen und dergleichen, die bei der herkömmlichen
Seilsteuerung gestattet sind, die Realisierung der elektronischen
Steuerung. Insbesondere ist es erforderlich, die Abweichungen von
der Synchronisation für
die Steuerung sicher zu verhindern, wenn die Leerlaufdrehzahlsteuerung
der Drosselventile ohne das ISC-Ventil durchgeführt wird.
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Die
vorliegende Erfindung ist angesichts der Probleme des oben genannten
Stands der Technik konzipiert worden und hat die Aufgabe der Bereitstellung
einer mehrere Drosselklappen aufweisenden Vorrichtung, die bei Ansteuerung
mehrerer Drosselventile, die jeweils in zu öffnenden/zu schließenden Einlasskanälen angeordnet
sind, ein hervorragendes Reaktionsvermögen auf schnelle Änderungen
aufweist, während
sie die jeweiligen Drosselventile synchronisiert, Komponenten integriert,
die Größe verringert
und für
Hochleistungs-V-Motoren, die insbesondere an zweirädigen Fahrzeugen
und dergleichen installiert sind, bevorzugt wird.
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OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
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Eine
mehrere Drosselklappen aufweisende Vorrichtung gemäß der vorliegenden
Erfindung, die einen ersten Drosselklappenkörper, der mehrere Einlasskanäle definiert,
die jeweils auf einer Seite eines V-Motors angeordneten Zylindern
entsprechen, und einen zweiten Drosselklappenkörper, der mehrere Einlasskanäle definiert,
die jeweils auf der anderen Seite davon angeordneten Zylindern entsprechen, mehrere
Drosselventile, die jeweils in den mehreren Einlasskanälen angeordnet
sind, eine erste Drosselklappenwelle, die die mehreren im ersten
Drosselklappenkörper
angeordneten Drosselventile so stützt, dass sie gleichzeitig
geöffnet/geschlossen werden
können,
eine zweite Drosselklappenwelle, die die mehreren im zweiten Drosselklappenkörper angeordneten
Drosselventile so stützt,
dass sie gleichzeitig geöffnet/geschlossen
werden können, ein
Antriebsmittel, das die erste Drosselklappenwelle und die zweite
Drosselklappenwelle drehbar antreibt, und Rückstellfedern, die die Drosselventile
in eine vorbestimmte Winkelposition zurückstellen, enthält, ist
so konfiguriert, dass das Antriebsmittel einen zwischen der ersten
Drosselklappenwelle und der zweiten Drosselklappenwelle angeordneten
Motor und einen Antriebsstrang, der die Antriebskraft des Motors auf
die erste Drosselklappenwelle und die zweite Drosselklappenwelle überträgt, umfasst,
und der erste Drosselklappenkörper
und der zweite Drosselklappenkörper
enthalten Lager, die die erste Drosselklappenwelle bzw. die zweite
Drosselklappenwelle in Zwischenräumen
zwischen den mehreren Einlasskanälen
stützen.
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Wenn
der Motor die Drosselklappenwellen antreibt, wobei sich die erste
Drosselklappenwelle für die
auf der einen Seite angeordneten Zylinder und die zweite Drosselklappenwelle
für die
auf der anderen Seite angeordneten Zylinder gleichzeitig drehen, drehen
sich bei dieser Konfiguration die durch die jeweiligen Drosselklappenwellen
gestützten
mehreren Drosselventile, um den Öffnungsvorgang
gegen die erregenden Kräfte
der Rückstellfedern
durchzuführen,
und wenn andererseits der Motor anhält, bewirken die Erregungskräfte der
Rückstellfedern
eine Rückwärtsdrehung,
um den Schließvorgang
durchzuführen.
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Da
die erste Drosselklappenwelle und die zweite Drosselklappenwelle
durch den Antriebsstrang miteinander verbunden sind, wird im Vergleich zu
dem Fall, in dem ein Verbindungsmechanismus oder dergleichen verwendet
wird, keine Phasenverschiebung erzeugt, und die Synchronisation
zwischen ihnen wird somit gewährleistet.
Die jeweiligen Drosselventile werden somit synchronisiert, ohne eine
Phasenverschiebung zu erzeugen, folgen schnellen Wechseln und arbeiten
gleichmäßig.
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Da
der Motor zwischen der ersten Drosselklappenwelle und der zweiten
Drosselklappenwelle angeordnet ist, kann die Vorrichtung des Weiteren
integriert werden, während
die Verteilung der Antriebskraft ausgeglichen ist, und beide Drosselklappenwellen
werden durch die Lager in den Zwischenräumen zwischen den Einlasskanälen gestützt, die
Torsionen beider Drosselklappenwellen werden sicher verhindert,
die jeweiligen Drosselventile werden synchron geöffnet/geschlossen, ohne eine
Phasenverschiebung zu erzeugen, folgen jeweils ordnungsgemäß schnellen Änderungen
und arbeiten gleichmäßig.
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Die
oben genannte Konfiguration kann so ausgelegt sein, dass der Antriebsstrang
an Enden auf der gleichen Seite der ersten Drosselklappenwelle und
der zweiten Drosselklappenwelle angeordnet ist.
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Bei
dieser Konfiguration kann das Antriebsmittel auf der gleichen Seite
der Vorrichtung integriert sein, und die Breite und die Größe der gesamten
Vorrichtung können
reduziert sein.
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Die
oben genannte Konfiguration kann so ausgelegt sein, dass der Antriebsstrang
einen Antriebsstrang, der die Antriebskraft des Motors auf ein Ende
der ersten Drosselklappenwelle überträgt, und einen
Antriebsstrang, der die zweite Drosselklappenwelle mit der ersten
Drosselklappenwelle am anderen Ende der ersten Drosselklappenwelle
verriegelt, umfasst.
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Da
die Antriebskraft auf die erste Drosselklappenwelle und die zweite
Drosselklappenwelle gleichmäßig auf
der linken und auf der rechten Seite übertragen wird, kann bei dieser
Konfiguration der Antriebsverlust des Drehmoments reduziert werden. Wenn
beide Drosselklappenwellen in entgegengesetzten Richtungen angetrieben
werden, kann auf Zahnräder,
wie zum Beispiel ein Leerlaufzahnrad, verzichtet werden.
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Die
oben genannten Konfigurationen können so
ausgelegt sein, dass die Drosselklappenkörper (der erste Drosselklappenkörper und
der zweite Drosselklappenkörper)
mehrere Drosselklappenkörper
enthalten, die jeweils die mehreren Einlasskanäle definieren und in der Richtung
miteinander verbunden sind, in der sich die Drosselklappenwellen
(die erste Drosselklappenwelle und die zweite Drosselklappenwelle)
erstrecken, und die mehreren Drosselklappenkörper einen Eingriffsabschnitt,
der das Lager in Eingriff nimmt, enthalten.
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Bei
dieser Konfiguration können
die Lager in den Zwischenräumen
zwischen den Einlasskanälen leicht
angeordnet werden, indem die jeweiligen Drosselklappenkörper verbunden
werden, nachdem die Lager mit den Eingriffsabschnitten in Eingriff
gebracht worden sind, wodurch der erste Drosselklappenkörper und
der zweite Drosselklappenkörper
gebildet werden.
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Die
oben erwähnte
Konfiguration kann so ausgelegt sein, dass die mehreren Drosselklappenkörper über ein
Abstandsstück,
das den gegenseitigen Abstand einstellt, miteinander verbunden sind.
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Bei
dieser Konfiguration kann die mehrere Drosselklappen aufweisende
Vorrichtung leicht so ausgelegt werden, dass sie verschiedenen Motoren entspricht,
indem die Länge
der Abstandsstücke
eingestellt wird, selbst wenn die gegenseitigen Abstände zwischen
den Motorzylindern (Einlasskanälen) voneinander
verschieden sind.
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Die
oben genannte Konfiguration kann so ausgeführt sein, dass die Abstandsstücke dazu
ausgebildet sind, die Lager an den Drosselklappenkörpern zu
befestigen.
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Bei
dieser Konfiguration ist es nicht erforderlich, eine eigens vorgesehene
Komponente einzusetzen, die zur Befestigung der Lager verwendet
wird, wodurch die Struktur vereinfacht wird.
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Die
oben genannten Konfigurationen können so
ausgeführt
sein, dass die mehreren Drosselventile so ausgebildet sind, dass
sich ihr Querschnitt von der Drehmitte aus zu ihrer Spitze hin verjüngt.
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Bei
dieser Konfiguration verringern sich die Trägheitsmomente der Drosselventile
und die Reaktion auf schnelle Änderungen
verbessert sich, und die Torsion der Drosselklappenwellen wird sicherer verhindert.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 ist
eine Draufsicht, die eine Ausführungsform
einer mehrere Drosselklappen aufweisenden Vorrichtung gemäß der vorliegenden
Erfindung zeigt;
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2 ist
eine Seitenansicht, die das Antriebsmittel der in 1 gezeigten
Vorrichtung zeigt;
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3 ist
eine als Schnitt ausgeführte
Draufsicht, die einen Umfang von Drosselklappenwellen und von Drosselventilen
der in 1 gezeigten Vorrichtung zeigt;
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4 ist
eine als Schnitt ausgeführte
Seitenansicht, die die Drosselventile der in 1 gezeigten Vorrichtung
zeigt;
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5 ist
eine Draufsicht, die eine andere Ausführungsform der mehrere Drosselklappen
aufweisenden Vorrichtung gemäß der vorliegenden
Erfindung zeigt;
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6 ist
eine Seitenansicht, die das Antriebsmittel der in 5 gezeigten
Vorrichtung zeigt; und
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7 ist
eine als Schnitt ausgeführte
Draufsicht, die einen Umfang von Drosselklappenwellen und Drosselventilen
der in 5 gezeigten Vorrichtung zeigt.
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BESTE DURCHFÜHRUNGSWEISE
DER ERFINDUNG
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Es
folgt nunmehr eine Beschreibung von Ausführungsformen der vorliegenden
Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen.
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Die 1 bis 4 zeigen
eine Ausführungsform
einer mehrere Drosselklappen aufweisenden Vorrichtung gemäß der vorliegenden
Erfindung; 1 ist eine Draufsicht, die die
schematische Konfiguration zeigt. 2 ist eine
Seitenansicht des Antriebsmittels; 3 ist eine
als Schnitt ausgeführte Draufsicht,
die einen Umfang von Drosselklappenwellen zeigt; und 4 ist
eine als Schnitt ausgeführte
Seitenansicht, die Drosselventile zeigt.
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Die
vorliegende Vorrichtung ist eine vier Drosselventile enthaltende
Vorrichtung, die für
einen Vierzylinder-V-Motor eingesetzt wird, der an zweirädrigen Fahrzeugen
installiert ist, und, wie in 1 gezeigt,
mit zwei Drosselklappenkörpern 10,
die Einlasskanäle 11 definieren
und einen ersten Drosselklappenkörper
bilden, der an auf der linken Seite (einer Seite) angeordneten Zylindern
befestigt ist, zwei Drosselklappenkörpern 10, die einen
zweiten Drosselklappenkörper
bilden, der an auf der rechten Seite (der anderen Seite) angeordneten
Zylindern befestigt ist, vier Drosselventilen 20, die in
jeweiligen Einlasskanälen 11 angeordnet
sind, einer ersten Drosselklappenwelle 31, die die beiden
im ersten Drosselklappenkörper
angeordneten Drosselventile 20 drehbar stützt, um
sie gleichzeitig zu schließen/zu öffnen, einer
zweiten Drosselklappenwelle 32, die die beiden im zweiten
Drosselklappenkörper
angeordneten Drosselventile 20 drehbar stützt, um
sie gleichzeitig zu schließen/zu öffnen, Lagern 40,
die jeweils beide Drosselklappenwellen 31, 32 drehbar
stützen,
einem Antriebsmittel 50, das an die Drosselklappenwellen 31, 32 eine
Drehantriebskraft anlegt, Rückstellfedern 60,
die die Drosselventile 20 in eine vorbestimmte Winkelposition
zurückführen, Abstandsstücken 70, die
in den Zwischenräumen
zwischen den Drosselklappenkörpern 10 angeordnet
sind, Verbindungsrahmen 80, die die vier Drosselklappenkörper 10 verbinden,
einem Winkelerfassungssensor 90, der den Drehwinkel der
zweiten Drosselklappenwelle 32 erfasst, und dergleichen
versehen ist.
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Der
Drosselklappenkörper 10 wird
mittels Gesenkformen unter Verwendung eines Aluminium- oder Harzmaterials geformt
und wird, wie in den 1 bis 3 gezeigt,
durch den Einlasskanal 11, der einen ungefähr kreisförmigen Querschnitt
aufweist, die Drosselklappenwelle 31 oder 32 durchquerende
Durchgangslöcher 12,
Eingriffsabschnitte 13 in einer ausgesparten Form, die
die Lager 40 in Eingriff nehmen, Verbindungsvorsprünge 14 und
dergleichen gebildet.
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Die
Durchgangslöcher 12 sind
etwas größer ausgebildet
als der Außendurchmesser
der Drosselklappenwellen 31, 32, um einen Nichtkontaktzustand zu
erreichen, und die Drosselklappenwellen 31, 32 werden
nur durch die Lager 40 gestützt.
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Das
Drosselventil 20 wird mittels Gesenkformen unter Verwendung
eines Aluminium- oder Harzmaterials geformt, und wird, wie in 4 gezeigt,
so gebildet, dass sich sein Querschnitt mit zunehmender Entfernung
von der Drehmitte C zu seiner Spitze hin verjüngt. Die Drosselventile 20 sind
mittels Schrauben oder dergleichen an den Drosselklappenwellen 31, 32 befestigt.
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Durch
Bilden der Drosselventile 20 in der sich zu der Spitze
hin auf diese Weise verjüngenden Form
wird das Trägheitsmoment
verringert, das Reaktionsvermögen
der Öffnungs-/Schließvorgänge verbessert
und zur Verhinderung der Torsion der Drosselklappenwellen 31, 32 beigetragen.
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Wie
in 3 gezeigt, stehen die Lager 40 mit den
Eingriffsabschnitten 13 der Drosselklappenkörper 10 in
Eingriff, sind auf beiden Seiten der jeweiligen Drosselventile 20 angeordnet
und sind insbesondere in den Zwischenräumen zwischen den Einlasskanälen 11 (im
Bereich der Abstandsstücke 70)
angeordnet.
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Selbst
wenn eine durch die schnellen Öffnungs-
und Schließvorgänge und
dergleichen erzeugte Widerstands kraft der Einlassluft über zum Beispiel
die Drosselventile 20 angelegt wird, um mittlere Bereiche
der Drosselklappenwellen 31, 32 zu biegen, wird
eine gleichmäßige Drehung
ohne Steckenbleiben und dergleichen gewährleistet, da die mittleren
Bereiche durch die Lager 40 gestützt werden.
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Folglich
wird die Torsion der Drosselklappenwellen 31, 32 und
dergleichen verhindert, und die Synchronisation der Drosselventile 20 (gleichphasige Öffnungs-/Schließvorgänge) wird
gewährleistet.
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Es
sei darauf hingewiesen, dass verschiedene Lager, wie zum Beispiel
Kugellager, Rollenlager und Zylinderrollenlager, deren Kontaktfläche selbst eine
Lagerfunktion erfüllt,
als das Lager 40 eingesetzt werden können. Darüber hinaus werden zumindest als
Teil der mehreren Lager 40 Lager eingesetzt, die neben
der Radialrichtung eine Abstützung
in Axialrichtung gewährleisten.
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Wie
in den 1 bis 3 gezeigt, ist das Antriebsmittel 50 so
angeordnet, dass es die Antriebskraft an die Enden auf der gleichen
Seite der ersten Drosselklappenwelle 31 und der zweiten Drosselklappenwelle 32 anlegt
und wird durch eine Halteplatte 51, die an den Drosselklappenkörpern 10 und
der Verbindungsplatte 80 befestigt ist, einen zwischen
der ersten Drosselklappenwelle 31 und der zweiten Drosselklappenwelle 32 angeordneten Gleichstrommotor 52,
der an der Halteplatte 51 befestigt ist und ein Ritzel 52a enthält, einen
Antriebsstrang, der ein Zahnrad 53 enthält (ein großes Zahnrad 53a und
ein kleines Zahnrad 53b), das durch die Stützplatte 51 drehbar
gestützt
wird und mit dem Ritzel 52a kämmt, ein Zahnrad 54,
das an der ersten Drosselklappenwelle 31 befestigt ist
und mit dem Zahnrad 53 (dem kleinen Zahnrad 53a)
kämmt,
ein Zahnrad 55, das durch die Halteplatte 51 drehbar
gestützt
wird und mit dem Ritzel 52a kämmt, ein Zahnrad 56 (ein
großes
Zahnrad 56a und ein kleines Zahnrad 56b), das
mit dem Zahnrad 55 kämmt,
ein Zahnrad 57, das an der zweiten Drosselklappenwelle 32 befestigt
ist und mit dem Zahnrad 56 (dem kleinen Zahnrad 56b)
kämmt,
und dergleichen gebildet.
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Wenn
sich der Gleichstrommotor 52 dreht, wird dabei die Drehantriebskraft
von dem Ritzel 52a über
die Zahnräder 53, 54 auf
die erste Drosselklappenwelle 31 übertragen und vom Ritzel 52a über die Zahnräder 55, 56, 57 auf
die zweite Drosselklappenwelle 32 übertragen, und die erste Drosselklappenwelle 31 und
die zweite Drosselklappenwelle 32 drehen sich in zueinander
entgegengesetzten Richtungen, um die zu öffnenden/schließenden Drosselventile 20 anzutreiben.
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Da
die Antriebskraft auf diese Weise über den Antriebsstrang übertragen
wird, wird im Vergleich zu einem Fall, in dem die Kraftübertragung über einen
Verbindungsmechanismus oder dergleichen erfolgt, eine Phasenverschiebung
zwischen beiden Drosselklappenwellen 31, 32 verhindert,
die gegenseitige Synchronisation der durch die Drosselklappenwellen 31, 32 gestützten Drosselventile 20 wird
gewährleistet
und die vier Drosselventile 20 führen die Öffnungs-/Schließvorgänge gleichphasig
aus.
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Des
Weiteren wird durch die Anordnung des Antriebsmittels 50 an
dem einen Ende der Vorrichtung, insbesondere der Anordnung des Gleichstrommotors 52 zwischen
der ersten Drosselklappenwelle 31 und der zweiten Drosselklappenwelle 32,
das Antriebsmittel 50 integriert, wodurch die Vorrichtung
integriert und somit die Breitenabmessung reduziert wird, wobei
insbesondere Vorsprünge
in Breitenrichtung bei Installation an einem zweirädrigen Fahrzeug eingeschränkt werden,
und somit kann verhindert werden, dass die Vorrichtung, wenn das
Fahrzeug nach unten schlägt
und dergleichen, gegen den Boden stößt und dergleichen und folglich
beschädigt wird.
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Es
sei darauf hingewiesen, dass an der Halteplatte 51 eine
Stellschraube 58 vorgesehen ist, die eine Halteposition
des Zahnrades 54, nämlich
eine Ruheposition der Drosselventile 20, einschränkt, und durch
eine geeignete Einstellung der Stellschraube 58 wird die Öffnung der
Drosselventile 20 im Ruhezustand auf einen gewünschten
Wert eingestellt.
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Die
Rückstellfedern 60 sind
Torsionsfedern, die um die Abstandsstücke 70 herum angeordnet sind,
wie in 3 gezeigt, und legen eine Dreherregungskraft an
die Drosselklappenwellen 31, 32 an, um die Drosselventile 20 in
die vorbestimmte Winkelposition zurückzuführen. Es sei darauf hingewiesen, dass
die Rückstellfedern 60 nahe
des Antriebsmittels 50 angeordnet sein können. In
diesem Fall werden die Erregungskräfte nahe der Antriebskraft
angelegt, wird die Torsion der jeweiligen Drosselklappenwellen 31, 32 so
weit wie möglich
verhindert und wird die gegenseitige Synchronisation der Drosselventile 20,
die durch die jeweiligen Drosselklappenwellen 31, 32 gestützt werden,
gewährleistet.
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Obgleich
nur eine Feder, wie in diesem Fall die Rückstellfeder 60, für die jeweiligen
Drosselklappenwellen 31, 32 verwendet wird, können auch
mehrere Rückstellfedern
entlang den jeweiligen Drosselklappenwellen 31, 32 angeordnet
sein, die voneinander verschiedene Erregungskräfte erzeugen, wobei eine die
größte Erregungskraft
anlegende Rückstellfeder
nahe der Stelle angeordnet sein kann, an die die Antriebskraft angelegt
wird, und die anderen Rückstellfedern
so angeordnet sein können,
dass sie die Erregungskraft zum anderen Ende der Drosselklappenwellen 31, 32 allmählich verringern.
In diesem Fall wird die Torsion der Drosselklappenwellen 31, 32 verhindert,
und der Rückstellvorgang
wird gleichmäßiger.
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Die
Abstandsstücke 70 verbinden
die Drosselklappenkörper 10 miteinander
in Erstreckungsrichtung der Drosselklappenwellen 31, 32,
wie in 3 gezeigt. Die Abstandsstücke 70 sind in einer zylindrischen
Form ausgebildet und enthalten Verbindungsaussparungen 71,
die die Verbindungsvorsprünge 14 der
Drosselklappenkörper 10 in
Eingriff nehmen, einen Durchgangskanal 72, der die Drosselklappenwelle 31 und 32 ohne
Kontakt durchquert, (nicht gezeigte) Positionierabschnitte, die
die miteinander verbundenen Drosselklappenkörper 10 bezüglich einander
positionieren, und dergleichen. Die Endflächen des Durchgangskanals 72 sind
dazu ausgebildet, gegen die mit den Eingriffsabschnitten 13 in Eingriff
stehenden Lager 40 zu drücken und sie zu befestigen.
Eine zur Befestigung des Lagers 40 verwendete unabhängige Komponente
ist somit nicht erforderlich.
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Wenn
das Abstandsstück 70 zur
Verbindung der Drosselklappenkörper 10 miteinander
verwendet wird, werden die Lager 40 zunächst an den Eingriffsabschnitten 13 der
Drosselklappenkörper 10 installiert,
dann werden die Drosselklappenkörper 10 miteinander
verbunden und auf beiden Seiten des Abstandsstücks 70 verbunden,
und die Verbindungsplatte 80 befestigt die Drosselklappenkörper 10 fest aneinander.
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In
diesem Fall ermöglicht
eine ordnungsgemäße Änderung
der Länge
des Abstandsstücks 70 das
Anbringen an verschiedenen Motoren, die sich im Hinblick auf den
Abstand zwischen den Einlasskanälen 11 voneinander
unterscheiden.
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Der
Winkelerfassungssensor 90 ist ein kontaktloser Winkelsensor,
der am Ende der zweiten Drosselklappenwelle 32 angeordnet
ist, wie in 1 und 3 gezeigt,
erfasst die Drehwinkelposition der zweiten Drosselklappenwelle 32 (nämlich die
Drehwinkelposition der Drosselventile 20) und gibt ein
resultierendes Erfassungssignal an eine Steuereinheit ab. Die Steuereinheit überträgt ein Antriebssignal
an den Gleichstrommotor 52 auf Grundlage des Erfassungssignals
und steuert das Öffnen
der Drosselventile 20 gemäß einem Steuermodus.
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Es
folgt nunmehr eine Beschreibung des Betriebs der oben genannten
mehrere Drosselklappen aufweisenden Vorrichtung.
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Der
Gleichstrommotor 52 dreht sich auf Grundlage des von der
Steuereinheit übertragenen Steuersignals
in einer Richtung, und die Drehantriebskraft wird über den
Antriebsstrang 52a, 53, 54 und den Antriebsstrang 52a, 55, 56, 57 auf
die erste Drosselklappenwelle 31 und die zweite Drosselklappenwelle 32 übertragen.
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Die
erste Drosselklappenwelle 31 und die zweite Drosselklappenwelle 32 beginnen
dann, sich gegen die Erregungskräfte
der Rückstellfedern 60 in entgegengesetzte
Richtungen zu drehen, und die Drosselventile 20 drehen
sich aus der Ruheposition in die Position zum vollständigen Öffnen der
Einlasskanäle 11.
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Da
die Drosselklappenwellen 31, 32 in diesem Fall
durch die Lager 40 auch in gegenseitigen Zwischenbereichen
zwischen den Einlasskanälen 11 gestützt werden
und die Drosselventile 20 weiterhin so ausgebildet sind,
dass sie sich zu ihrer Spitze hin verjüngen, um das Trägheitsmoment
zu verringern, drehen sich die Drosselklappenwellen 31, 32 gleichmäßig, wodurch
ihre Torsion verhindert wird. Folglich werden die durch die jeweiligen
Drosselklappenwellen 31, 32 gestützten Drosselventile 20 synchron
geöffnet/geschlossen,
ohne Phasenverschiebungen voneinander zu erzeugen.
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Wenn
sich der Gleichstrommotor 52 auf Grundlage des Steuersignals
von der Steuereinheit andererseits in die entgegengesetzte Richtung
dreht, drehen sich die Drosselklappenwellen 31, 32 in
die entgegengesetzte Richtung, während
die Erregungskräfte
der Rückstellfedern 60 angelegt
werden, und die Drosselventile 20 drehen sich aus der ganz
geöffneten
Position in die Ruheposition, wodurch die Einlasskanäle 11 geschlossen
werden. Im Normalbetrieb wird die Drehung des Gleichstrommotors 52 gemäß dem Steuermodus
ordnungsgemäß gesteuert, und
die Drosselventile 20 werden so zum Öffnen/Schließen angetrieben,
dass sie ein optimales Öffnen
erreichen. Wenn der Gleichstrommotor 52 anhält, werden
die Drosselklappenwellen 31, 32 durch die Erregungskräfte der
Rückstellfedern 60 schnell gedreht,
um die Drosselventile 20 in die Ruheposition zurückzuführen.
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Wenn
die Leerlaufdrehzahlsteuerung mittels der Drosselventile 20 ausgeführt wird,
wird der Gleichstrommotor 52 auf Grundlage des Antriebssignals
von der Steuereinheit ordnungsgemäß angetrieben, und die Drosselklappenwellen 31, 32,
nämlich das Öffnen der
Drosselventile 20, wird feineingestellt. Da die gegenseitige
Synchronisierung der Drosselventile 20 bei Durchführung des
ISC-Antriebs auf diese Weise gewährleistet
wird, wird eine hochgenaue Steuerung ermöglicht.
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Die 5 und 6 zeigen
eine andere Ausführungsform
der mehrere Drosselklappen aufweisenden Vorrichtung gemäß der vorliegenden
Erfindung und entspricht der oben. genannten Ausführungsform
mit Ausnahme der Anordnung des Antriebsmittels 50. Bei
der vorliegenden Ausführungsform
werden gleiche Komponenten mit den gleichen Zahlen wie bei der oben
angeführten
Ausführungsform
bezeichnet und werden nicht weiter erläutert.
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Bei
der in 5 bis 7 gezeigten Vorrichtung wird
die Antriebskraft des Motors 52 zunächst auf die erste Drosselklappenwelle 31 übertragen, und
eine Antriebskraft der ersten Drosselklappenwelle 31 wird
dann auf die zweite Drosselklappenwelle 32 übertragen.
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Dabei
ist an einem Abschnitt auf der einen Seite der Vorrichtung der Motor 52 mit
dem Ritzel 52a, dem Zahnrad 53 und dem Zahnrad 54,
das an dem einen Ende der ersten Drosselklappenwelle 31 befestigt
ist, angeordnet. An einem Abschnitt auf der anderen Seite der Vorrichtung
sind ein Zahnrad 56', das
an dem anderen Ende der ersten Drosselklappenwelle 31 befestigt
ist, und ein Zahnrad 57',
das an einem Ende der zweiten Drosselklappenwelle 32 befestigt
ist und mit dem Zahnrad 56' kämmt, befestigt.
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Am
anderen Ende der zweiten Drosselklappenwelle 32 (in einem
Abschnitt auf der einen Seite der Vorrichtung) ist der Winkelerfassungssensor 90 angeordnet.
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Bei
der so ausgelegten Konfiguration kann auf das bei der oben angeführten Ausführungsform als
Leerlaufzahnrad dienende Zahnrad 55 verzichtet werden,
wodurch die entsprechende Anzahl der Bestandteile verringert wird.
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Es
folgt eine Beschreibung des Betriebs der oben genannten mehrere
Drosselventile aufweisenden Vorrichtung.
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Wenn
sich der Gleichstrommotor 52 auf Grundlage eines von einer
Steuereinheit übertragenen
Steuersignals in einer Richtung dreht, wird die Drehantriebskraft
zunächst über den
Antriebsstrang 52a, 53, 54 auf die erste
Drosselklappenwelle 31 übertragen,
und dann wird die Drehkraft der ersten Drosselklappenwelle 31 über die
Zahnräder 56', 57' auf der gegenüberliegenden
Seite auf die zweite Drosselklappenwelle 32 übertragen.
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Die
erste Drosselklappenwelle 31 und die zweite Drosselklappenwelle 32 beginnen
dann, sich gegen die Erregungskräfte
der Rückstellfedern 60 in entgegengesetzte
Richtungen zu drehen, und die Drosselventile 20 drehen
sich aus der Ruheposition in die Position zum vollständigen Öffnen der
Einlasskanäle 11.
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Da
die Antriebskraft gleichmäßig auf
beiden Seiten auf die erste Drosselklappenwelle 31 und
die zweite Drosselklappenwelle 32 übertragen wird, kann bei dieser
Konfiguration der Drehmomentübertragungsverlust
reduziert werden.
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Da
die Drosselklappenwellen 31, 32 wie bei der oben
angeführten
Ausführungsform
durch die Lager 40 auch in gegenseitigen Zwischenbereichen zwischen
den Einlasskanälen 11 gestützt werden und
die Drosselventile 20 weiterhin so ausgebildet sind, dass
sie sich zu ihrer Spitze hin verjüngen, um das Trägheitsmoment
zu verringern, drehen sich die Drosselklappenwellen 31, 32 gleichmäßig, wodurch ihre
Torsion verhindert wird. Folglich werden die durch die jeweiligen
Drosselklappenwellen 31, 32 gestützten Drosselventile 20 synchron
geöffnet/geschlossen,
ohne Phasenverschiebungen voneinander zu erzeugen.
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Wenn
sich der Gleichstrommotor 52 auf Grundlage des Steuersignals
von der Steuereinheit andererseits in die entgegengesetzte Richtung
dreht, dreht sich die erste Drosselklappenwelle 31 in die entgegengesetzte
Richtung, und die zweite Drosselklappenwelle 32 dreht sich
gleichzeitig auf verriegelnde Weise in die entgegengesetzte Richtung, während die
Erregungskräfte
der Rückstellfedern 60 angelegt
werden, und die Drosselventile 20 drehen sich aus der ganz
geöffneten
Position in die Ruheposition, wodurch die Einlasskanäle 11 geschlossen werden.
Im Normalbetrieb wird die Drehung des Gleichstrommotors 52 gemäß dem Steuermodus ordnungsgemäß gesteuert,
und die Drosselventile 20 werden so zum Öffnen/Schließen angetrieben,
dass sie ein optimales Öffnen
erreichen. Wenn der Gleichstrommotor 52 anhält, werden
die Drosselklappenwellen 31, 32 durch die Erregungskräfte der
Rückstellfedern 60 schnell
gedreht, um die Drosselventile 20 in die Ruheposition zurückzuführen.
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Obgleich
die Beschreibung für
die vier Drosselventile aufweisende Vorrichtung in den oben angeführten Ausführungsformen
als mehrere Drosselventile aufweisende Vorrichtung gegeben wird,
ist die Konfiguration der vorliegenden Erfindung nicht auf dieses
Beispiel beschränkt
und kann in mehrere Drosselventile, wie zum Beispiel fünf Drosselventile, aufweisenden
Vorrichtungen, zwei Drosselventile für die auf einer Seite angeordneten
Zylinder und drei Drosselventile für die auf der anderen Seite
angeordneten Zylinder, oder sechs oder mehr Drosselventile aufweisenden
Vorrichtungen eingesetzt werden.
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Obgleich
die Abstandsstücke 70 bei
den oben angeführten
Ausführungsformen
zur Verbindung der mehreren Drosselklappenkörper 10 verwendet
werden, können
die Drosselklappenkörper 10 zur
Verbindung ohne Verwendung der Abstandsstücke 70 auch direkt
miteinander verbunden werden. Obgleich die Beschreibung für unabhängig voneinander
ausgebildete Drosselklappenkörper 10 gegeben
wird, können
einstückig
ausgebildete Drosselklappenkörper
eingesetzt werden, so lange die Lager 40 angebracht werden
können.
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Obgleich
die Beschreibung für
Hochleistungs-V-Motoren, die an zweirädrigen Fahrzeugen installiert
werden, als Motoren, an denen die mehrere Drosselventile aufweisende
Vorrichtung gemäß der vorliegenden
Erfindung in den oben angeführten Ausführungsformen angebracht
werden, gegeben wird, sind die Motoren nicht auf diese Art beschränkt, und
die vorliegende Erfindung kann gleichermaßen auf V-Motoren an anderen
Fahrzeugen, wie zum Beispiel Kraftfahrzeugen, angewandt werden.
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INDUSTRIELLE ANWENDBARKEIT
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Wie
oben beschrieben, wird bei der mehrere Drosselventile aufweisenden
Vorrichtung gemäß der vorliegenden
Erfindung für
den ersten Drosselklappenkörper
und den zweiten Drosselklappenkörper, die
jeweils für
die auf der einen Seite angeordneten Zylinder und die auf der anderen
Seite des V-Motors angeordneten Zylinder angeordnet sind, die Phasenverschiebung
verringert und die Synchronisation zwischen ihnen im Vergleich zu
dem Fall, in dem ein Verbindungsmechanismus oder dergleichen zum
Antrieb verwendet wird, gewährleistet,
da die erste Drosselklappenwelle und die zweite Drosselklappenwelle,
die die Drosselventile drehbar stützen, durch das Antriebsmittel,
das einen Motor und Antriebsstränge
enthält,
synchron angetrieben werden. Infolgedessen erzeugen die jeweiligen
Drosselventile keine Phasenverschiebung, werden synchron geöffnet/geschlossen
und folgen schnellen Änderungen mit
ordnungsgemäßem Reaktionsvermögen für einen
gleichmäßigen Betrieb.