JPH0718353B2 - Ｖ型内燃機関のスロットルバルブ駆動装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明はＶ型内燃機関におけるスロットルバルブの駆動
装置の改良に関する。

（従来の技術） 従来のＶ型内燃機関におけるスロットルバルブの駆動装
置として、例えば第13図に示すようなものが知られてい
る（特公昭63-14182号公報等参照）。

Ｖ型に構成された左右のバンク1a、1bには、それぞれ同
数の気筒（たとえば３気筒あるいは４気筒）が配置さ
れ、バンク間に配設した共通のクランクシャフト（出力
軸）に各気筒のピストンが連結される。

各バンク1a、1bのシリンダヘッド5a、5bの上部には、各
気筒に吸入空気を導入するため、吸気マニホールド8a、
8bのコレクタ部9a、9bが互いに平行に配設される。各コ
レクタ部9a、9bからは気筒数に対応して略直角に分岐し
たブランチ部10a、10bが、互いに対向するバンク1bと1a
の各気筒の吸気ポートに向けて延びる。

エアクリーナ２からの吸気ダクト３が各コレクタ部9a、
9bと連結する入口部には、それぞれスロットルチャンバ
6a、6bが設けられ、これらスロットルチャンバ6a、6bの
内部には吸入空気量を制御するためのスロットルバルブ
7a、7bが介装される。

スロットルバルブ7aと7bは各バンク1a、1b間を横切るよ
うに配置されたバルブ軸11によって互いに連結され、バ
ルブ軸11に取付けたスロットルドラム12が、図示しない
アクセルペダルに連動するスロットルワイヤを介して回
動させられることにより、スロットルバルブ7aと7bの開
度が調整されるのである。

（発明が解決しようとする課題） ところで、従来のこのような装置にあっては、各バンク
1aと1bの上方にあって互いに離れたスロットルバルブ7a
と7bが、長いバルブ軸11の両端に連結されているため、
吸気マニホールド8a、8bに組み付けられるスロットルチ
ャンバ6a、6bの製造誤差や組付精度のバラツキ等によ
り、スロットルバルブ7a、7bの回動が円滑に行なわれな
いことがあり、また、左右のスロットルバルブ7aと7bを
同一開度に調整しにくく、このためとくにスロットルバ
ルブ開度が小さい運転域での吸入空気量の相違による両
バンク間の出力アンバランスが、運転性能を悪化させる
という問題もあった。また、EGR弁やキャニスタ弁の作
動を制御する信号負圧を取り出すために、第14図にも示
すように、負圧通路40と41をスロットルバルブ7a（7b）
の近傍に開口させているが、スロットルバルブ7aの組み
付け精度が悪いと、スロットルバルブ7aの開度に対して
の取出負圧値が変動し、EGR弁やキャニスタ弁が不必要
に駆動され、排気性能が悪化するという問題もあった。

本発明はこのような問題を解決することを目的とする。

（課題を解決するための手段） そこで本発明は、Ｖ型に構成した各バンクのシリンダヘ
ッドの上方に吸気マニホールドのコレクタ部をそれぞれ
配置し、これらコレクタ部から分岐したブランチ部をそ
れぞれ所定の気筒へと連結する一方、各コレクタ部の端
部にそれぞれスロットルチャンバを配設し、各スロット
ルチャンバに収装したスロットルバルブにアクセルペダ
ルの踏力を伝達するようにしたＶ型内燃機関のスロット
ルバルブ駆動装置において、前記各スロットルチャンバ
に回動自由に支持される第１、第２のバルブ軸と、これ
らの間に位置して前記一部のブランチ部に回動自由に支
持される第３のバルブ軸とを略同軸上に配設し、第３の
バルブ軸にスロットルワイヤが連結するスロットルドラ
ムを取付ける一方、第１、第２のバルブ軸と第３のバル
ブ軸とを、互いに略同軸上で挿入接触する玉受部並びに
軸心から偏在した位置でスロットルバルブの回動方向に
位置調整可能に係止する係止部を介して相互に連結する
と共に、前記玉受部を、スロットルバルブの略全閉位置
においてシリンダヘッドの前後方向の両面に平面部と前
記係止方向に対応する上下方向の両面に曲面部を備える
玉部と、これを所定の間隙をもって受け入れる円形凹部
をもつ受部とから構成する。

（作用） アクセルペダルに連動して第３のバルブ軸が回動する
と、これに玉受部によって同軸的に連結する第１、第２
のバルブ軸に係止部を介して回転トルクが伝達され、各
スロットルバルブが同期的に回動する。

玉受部にはスロットルバルブの全閉位置において、シリ
ンダヘッドの前後方向の位置ずれを吸収するように平面
部を形成したので、コレクタ部にスロットルチャンバを
介して支持された第１、第２のバルブ軸と、ブランチ部
に支持された第３のバルブ軸との間に、シリンダヘッド
の前後方向の取付誤差があっても、容易に軸同士を連結
でき、かつ軸の歪みなどを防いで、スロットルバルブを
円滑に回動させられる。

また、係止部を介して第３のバルブ軸から第１、第２の
バルブ軸に回転トルクによるモーメントがかかっても、
この係止方向には玉受部の曲面部が円形凹部に対峙し、
その間隙が小さいため、軸を３分割したにもかかわら
ず、スロットルバルブの回動初期のガタツキがなく、円
滑に回動する。

スロットルバルブの相互の関係は、係止部により自由に
角度調整でき、両方のスロットルバルブの開度を正確に
一致させられる。

（実施例） 以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。この
実施例は本発明をＶ型６気筒内燃機関に適用したもの
で、第１図〜第３図に示すように、吸気マニホールド8
a、8bのコレクタ部9a、9bは、各バンク1a、1bの上方で
これと平行にエンジン長手方向に延び、これらコレクタ
部9a、9bからは対向するバンク1b、1aの各気筒に接続す
るブランチ部10a、10bが略直角に分岐する。

吸気ダクト３に連結するコレクタ部9a、9bの入口部には
スロットルチャンバ6a、6bが取付けられるが、このスロ
ットルチャンバ6a、6bは、第４図、第５図にも示すよう
に、コレクタ部9a、9bに対してその長手方向から、４本
のボルト15によって締結されるが、そのうち対角線上に
配置される２つのダウエルカラー16によって、正しく位
置決めされる。

スロットルチャンバ6a、6bからは内部に収装したスロッ
トルバルブ7a、7bをそれぞれ支持するバルブ軸11aと11b
の一端が、水平方向に貫通突出しているが、スロットル
チャンバ6a、6bの、コレクタ部9a、9bに対する軸心回り
の角度位置をダウエルカラー16により正確に位置決めで
きる結果、バルブ軸11aと11bは水平方向には互いに同軸
上に正しく配置されるようになる。

これら各バルブ軸11aと11bの間に位置して、これらと同
軸上に第３のバルブ軸11cが配設され、バルブ軸11a、11
bと11cとは後述するようにして互いに同軸的に連結され
る。

第３図あるいは第６図、第７図にも示すように、バンク
1aと1bの略中間において吸気マニホールド8aと8bの、機
関最前方のブランチ部10aと10bから突出させたボス部17
a、17bと、さらに図示しないもう１つのボス部に対し
て、略Ｕ字型のブラケット18が、それぞれ取付ボス部19
a、19b、19cを介して機関前方からボルト結合され、こ
のＵ字型のブラケット18に前記バルブ軸11cが、軸受20
a、20bによって回動自由に支持される。これら取付ボス
部19a、19b、19cに形成されるボルト穴21は、いわゆる
バカ穴になっており、ブラケット18で支持するバルブ軸
11cを、その組み付けの際に、前記各スロットルチャン
バ6a、6bのバルブ軸11a、11bに対して、同軸上に配置す
るための位置調整を可能としている。

なお、軸受20a、20bはボールベアリング等で形成され、
ブラケット18の内部に収装される。

バルブ軸11cにはＵ字型のブラケット18の内側に位置し
て、スロットルワイヤ13が連結されるスロットルドラム
12が固定され、図示しないアクセルペダルの踏角に応じ
てスロットルドラム12と一体的にバルブ軸11cが回動す
るようになっている。

なお、この実施例においては、スロットルドラム12と並
列してオートスピードコントローラに連動するドラム12
aがバルブ軸11cに固定されている。

このバルブ軸11cと、前記２つのバルブ軸11a及び11bと
は、第３図あるいは第８図、第９図に示すように、玉受
部23と係止部24とにより、互いに同軸上で連結され、バ
ルブ軸11cの回転によりスロットルバルブ7aと7bが同一
的に回動するようになっている。（なお、説明の便宜
上、一方の連結部のみを示す） 玉受部23はバルブ軸11cの端部に形成した玉部25が、バ
ルブ軸11bの端部に形成した受部26に挿入され、両軸の
位置決めを行う。

また、係止部24は、スロットルバルブ全閉位置におい
て、バルブ軸11cの軸心から偏心した位置に水平に突設
した係止レバー27を、バルブ軸11bの同じく軸心から偏
心させて水平に突設した一対の保持レバー28a、28bの間
に位置させ、かつ、保持レバー28aに螺合した調整ネジ2
9と、保持レバー28bに設けたスプリング32で付勢された
ストッパピン30との間で係止レバー27をはさみ付け、こ
れによりバルブ軸11cに作用する回転トルクをバルブ軸1
1bに伝達する。

調整ネジ29を微調整することにより、バルブ軸11cに対
するバルブ軸11bの回転角度が変化し、これによりスロ
ットルバルブ7bの開度を独立して調整することができ
る。なお、31は調整ネジ29の緩み止めナットである。

次に、前記玉受部23はバルブ軸11cと11b（11a）との、
シリンダヘッド前後方向の位置ずれを吸収するために、
第10図〜第12図にも示すように、玉部25の両面に平面部
25aを形成し、その上下に球面を主体とする曲面部25bが
形成される。この場合、平面部25aはスロットルバルブ
全閉状態で、シリンダヘッド前後方向に直交、つまり上
下方向を向くように形成され、受部26に形成した円形凹
部26aに対して、上下方向の間隙ｙよりも前後方向の間
隙ｘの方が大きくなるように設定され、これによりバル
ブ軸11cと11bの前後方向の軸心のずれを補償し、円滑な
回動を可能とする。

玉部25の上下方向、つまりスロットルバルブ全閉状態に
おける係止部24の係止方向は球面を主体とする曲面部25
bとし、かつ間隙ｙを小さくすることにより、係止部24
によるトルク伝達時に上下方向へのモーメントがかかっ
ても、バルブ軸間でガタツキが生じるを防いでいる。

なお、第２図において、図中60は点火栓61に対して高電
圧点火電流を供給する点火コイルを示す。この点火コイ
ル60は各気筒毎に備えられるが、前記ブランチ部10aの
側面に取付けることにより、その冷却性を確保してい
る。

以上のように構成されており、次に作用について説明す
る。

図示しないアクセルペダルに連動してスロットルワイヤ
13がけん引され、スロットルドラム12が回転すると、こ
れと一体的にバルブ軸11cが回動する。バルブ軸11cの回
動は左右のバルブ軸11aと11bに対して、玉受部23を中心
に回動する係止部24を介して伝達され、これにより各ス
ロットルチャンバ6a、6bに収装したスロットルバルブ7
a、7bが同期的に回動して、その開度が調整される。

玉受部23にはシリンダヘッド5a、5bの前後方向の位置ず
れを吸収するように、玉部25に平面部25aを形成したの
で、バルブ軸11aと11bが支持されたスロットルチャンバ
6a、6bのコレクタ部9a、9bに対する取付面と、バルブ軸
11cを支持するブラケット18のブランチ部10a、10bに対
する取付面との間に、シリンダヘッド5a、5bの前後方向
への取付寸法誤差があっても、バルブ軸11cと11a、11b
との連結が円滑になり、スロットルバルブ7a、7bをスム
ーズに開閉させることができる。

スロットルバルブ7a、7bの全閉状態からアクセルペダル
を踏み込んでスロットルバルブ7a、7bを開くとき、バル
ブ軸11cの回転トルクは、係止部24の係止レバー27から
調整ネジ29を介して保持レバー28aへと伝達され、バル
ブ軸11a,11bが回動させられるのであるが、この場合、
係止部24の係止方向にトルク反力が作用しても、玉受部
23の玉部25と受部26との間では、この方向の間隙ｙが小
さくなっているため、回動初期のガタツキを最小に抑え
ることができ、スロットルバルブ7a、7bの円滑な回動を
保証する。また、スロットルワイヤ13を介してスロット
ルドラム12にアクセルペダルの踏力がかかり、バルブ軸
11cに曲げ力が作用しても、Ｕ字型のブラケット18に軸
受20a、20bを介して支持されているため、バルブ軸11c
の回動は円滑に行なわれる。

スロットルバルブ7aと7bの相互の開度関係は、係止部24
の調整ネジ29を操作してバルブ軸11cと11aまたは11bの
回転角度位置を調整することにより、両スロットルバル
ブ7a、7bの開度を正確に一致させられる。これにより、
各バンク間での吸入空気量のバラツキを防ぎ、出力アン
バランスに基づく機関性能の悪化を回避し、さらに、ス
ロットルバルブ7a、7bの近傍に開口させるEGR弁やキャ
ニスタ弁の信号負圧通路に対しても正確な負圧を伝達
し、排気性能の改善を図ることもできる。

なお、調整ネジ29に対向するストッパピン30は、常時ス
プリング32によって係止レバー27に向けて付勢されてい
るので、調整ネジ29の進退に追従して自動的に係止レバ
ー27を押し、調整ネジ29に密着させられる。

ところで、このスロットルバルブ駆動装置の組み付け
は、次のようにして行う。

まず、バルブ軸11cを取付けたブラケット18を、吸気マ
ニホールド8a、8bのブランチ部10a、10bのボス部17a、1
7b等に対してボルトにより仮止めする。

スロットルチャンバ6aと6bにダウエルカラー16を圧入
し、これをコレクタ部9aと9bの取付面にダウエルカラー
16を介して挿入する。このとき予め玉受部23をつない
で、バルブ軸11cとバルブ軸11aまたは11bを仮の連結状
態にしておく。スロットルチャンバ6a、6bをしっかりと
固定すると、ダウエルカラー16により位置決めがされる
ため、バルブ軸11aと11bは水平方向には、正しく同軸上
に配置される。

仮止めしたブラケット18の位置をバカ穴21の許容範囲で
上下、左右に調整して、バルブ軸11cの軸心を、両側の
バルブ軸11aと11bに正しく一致させてから、しっかりと
締結する。

このようにして、３つに分割したバルブ軸11a、11b、11
cの相互の連結、及び吸気マニホールドに対する組み付
けを、正確かつ能率的に行うことができる。

（発明の効果） 以上のように本発明によれば、玉受部にはスロットルバ
ルブの全閉位置において、シリンダヘッドの前後方向の
位置ずれを吸収するように平面部を形成したので、第
１、第２のバルブ軸と、第３のバルブ軸との間に、シリ
ンダヘッドの前後方向の取付誤差があっても、容易に軸
同士を連結でき、かつ軸の歪みなどを防いで、スロット
ルバルブのスムーズな開閉を保証する。また、係止部を
介して第３のバルブ軸から第１、第２のバルブ軸に回転
トルクによるモーメントがかかっても、この係止方向に
は玉受部の曲面部が円形凹部に対峙し、その間隙が小さ
いため、軸を３分割したにもかかわらず、とくにスロッ
トルバルブの回動初期のガタツキがなく、円滑に回動す
る。さらに、スロットルバルブの相互の関係は、係止部
により自由に角度調整でき、両方のスロットルバルブの
開度を正確に一致させることで、各バンク間の出力アン
バランスを防いで良好な運転性能と、排気性能の向上が
図れる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示す平面図、第２図はそのA-
A線断面図、第３図はシリンダヘッド上部の斜視図、第
４図は吸気マニホールドの斜視図、第５図はその一部断
面図、第６図はバルブ軸駆動部の正面図、第７図は同じ
くその平面図、第８図はバルブ軸の連結部の正面図、第
９図は同じくその平面図、第10図は玉受部の断面図、第
11図は同じくその一部の拡大図、第12図は同じく斜視
図、第13図は従来例の平面図、第14図は同じくスロット
ルチャンバの一部を示す断面図である。 1a,1b……バンク、5a,5b……シリンダヘッド、6a,6b…
…スロットルチャンバ、7a,7b……スロットルバルブ、8
a,8b……吸気マニホールド、9a,9b……コレクタ部、10
a,10b……ブランチ部、11a,11b,11c……バルブ軸、12…
…スロットルドラム、16……ダウエルカラー、17a,17b
……ボス部、18……ブラケット、23……玉受部、24……
係止部、25……玉部、25a……平面部、25b……曲面部、
26……受部、26a……円形凹部、27……係止レバー、28
a,28b……保持レバー、29……調整ネジ、30……ストッ
パピン。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】Ｖ型に構成した各バンクのシリンダヘッド
   の上方に吸気マニホールドのコレクタ部をそれぞれ配置
   し、これらコレクタ部から分岐したブランチ部をそれぞ
   れ所定の気筒へと連結する一方、各コレクタ部の端部に
   それぞれスロットルチャンバを配設し、各スロットルチ
   ャンバに収装したスロットルバルブにアクセルペダルの
   踏力を伝達するようにしたＶ型内燃機関のスロットルバ
   ルブ駆動装置において、前記各スロットルチャンバに回
   動自由に支持される第１、第２のバルブ軸と、これらの
   間に位置して前記一部のブランチ部に回動自由に支持さ
   れる第３のバルブ軸とを略同軸上に配設し、第３のバル
   ブ軸にスロットルワイヤが連結するスロットルドラムを
   取付ける一方、第１、第２のバルブ軸と第３のバルブ軸
   とを、互いに略同軸上で挿入接触する玉受部並びに軸心
   から偏在した位置でスロットルバルブの回動方向に位置
   調整可能に係止する係止部を介して相互に連結すると共
   に、前記玉受部を、スロットルバルブの略全閉位置にお
   いてシリンダヘッドの前後方向の両面に平面部と前記係
   止方向に対応する上下方向の両面に曲面部を備える玉部
   と、これを所定の間隙をもって受け入れる円形凹部をも
   つ受部とから構成したことを特徴とするＶ型内燃機関の
   スロットルバルブ駆動装置。