JPH073193B2 - 内燃機関用スロツトルバルブの開閉装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 イ．発明の目的 イ−1.産業上の利用分野 本発明は内燃機関用スロットルバルブの開閉装置に関す
る。

イ−2.従来技術 従来、車両の発進時やロード負荷時においてアクセルペ
タルによる吸入空気量の微調整が可能で、かつ加速時に
おいて高空気量が素早く得られるようにする装置とし
て、メインスロットバルブとセカンダリスロットルバル
ブを備え、これらを連動機構により作動させるようにし
た２バレル型スロットル弁装置が例えば実開昭57-10134
号公報に開示されている。また、アクセルペタルの踏み
込み量とスロットルバルブの開き角度との関数関係を任
意に得ることができるようにするため、アクセルペタル
と連動する中継レバーと、スロットルシャフトに固着し
た開閉レバーとを設け、これらをその中継レバーに設け
たローラを開閉レバーに形成したカム溝に嵌合して連動
させ、このカム溝の形状によりスロットルバルブの開度
を設定するようにした装置が例えば特公昭57-198333号
公報及び特開昭57-198334号公報に開示されている。

イ−3.本発明が解決しようとする問題点 前記従来構造における前者のものにおいては、スロット
ルバルブを２個使用した２バレル型であることから、ス
ロットル装置本体が大型になる上にメインスロットルバ
ルブとセカンダリスロットルバルブの連動開度時期やス
ロットルバルブ径の選択が困難である。また、前記後者
のものにおいては、アクセルペタルの踏み込み量とスロ
ットルバルブの開き角度との関数関係を組み付け後に変
更調整したい場合には、前記カム溝の形状を変更する必
要があることから開閉レバー自体を取り換えなければな
らず、しかもカム溝の形成精度を要し、更にカム溝とロ
ーラとの摺動に対する耐摩耗性を要してコスト高になる
問題がある。

そこで、本発明は、発進時やロード負荷時において、ア
クセルペタルの踏み込み量に対するスロットルバルブの
開度量を小さくして、アクセルペタルによる吸入空気量
の微調整が容易に行なえる機構を、１バレル型でかつ前
記のようなカム溝とローラを使用することなく単なるリ
ンク機構によって構成できるようにし、更に、前記吸入
空気量の特性を容易に変更調整できるようにして前記の
問題点を解決することを目的とするものである。

ロ．発明の構成 ロ−1.問題点を解決するための手段 前記の問題点を解消するために、スロットルバルブを固
着したスロットルシャフト（３）に固着されて該スロッ
トルシャフト（３）を中心として回動するメインスロッ
トルアーム（６）と、前記スロットルシャフトとは別の
支軸を中心として回動するアクセルワイヤーレバー（1
6）と、該アクセルワイヤーレバーと一体回動するサブ
スロットルアーム（19）と該サブスロットルアーム（1
9）側と前記メインスロットルアーム（６）側とを連結
する連結リンク（21）とを設け、更に、前記連結リンク
（21）がサブスロットルアーム（19）側と連結する第１
連結部（22）とメインスロットルアーム（６）側と連結
する第２連結部（23）とを有し、 且つ前記連結リンクの両連結部（22）、（23）の関係位
置を変更調整する調整手段として前記第１連結部（22）
を変位可能に設定するとともに前記連結リンク（21）を
伸縮可能に構成したことを特徴とするものである。

ロ−2.作用 第１の発明においては、スロットルバルブの全閉状態に
おいて、第２連結部（23）と第１連結部（22）の夫々の
象限域を、前者が後者よりも１つ後の象限域になるよう
に設定し、更に第１連結部（22）の設定半径を第２連結
部（23）のそれより長く設定したことにより、第１連結
部（22）の回転角に対して第２連結部（23）の回転角は
小さくなる。したがって、第１連結部（22）を回動する
アクセルワイヤーレバー（16）の回転量に対して、第２
連結部（23）によって回動されるスロットルバルブ
（４）の回転量は小さくなり、スロットルバルブの初期
開度域においてアクセルワイヤーストローク量に対する
吸入空気量は少なくなる。

更に連結リンクにおける両連結部の相互位置関係を変更
調整する調整手段を簡単な構成で実現したから前記作用
を保持しつつ容易に変更調整できる。

ロ−3.実施例 第１図乃至第３図は前記調整手段を一般の構成を用いて
説明した説明図で、（１）は１バレル型スロットル装置
本体で、その吸気通路（２）内にスロットルシャフト
（３）が貫通し、これにスロットルバルブ（４）が取付
ねじ（５）により固着されている。（６）はメインスロ
ットルアームで、前記スロットルシャフト（３）の外端
部に平ワッシャ（７）とナット（８）で固着されてい
る。該メインスロットルアーム（６）の下端には連結片
（6a）が一体形成されており、またストッパー片（6b）
が第１図および第２図において右方へ突出形成されてい
ると共にその先端（6c）が第３図において更に右方へ折
曲されている。

該先端（6c）が、本体（１）の突出部（1a）に螺設した
ねじ棒よりなるストッパー（９）の下端部（9a）に当接
することによりスロットルバルブ（４）の全閉位置が規
制され、また、該ストッパー（９）を進退調整すること
によりスロットルバルブ（４）の全閉時の開度が調整で
きるようになっている。（10）はロックナットである。
（11）はスロットルシャフト（３）に回動自在に遊嵌し
たメインスロットルレバーで、その回転支点であるスロ
ットルシャフト（３）を中心とする一方に調整片（11
a）を有し、他方に連結片（11b）を有する。そして該調
整片（11a）と前記メインスロットルアーム（６）の連
結片（6a）は、スプリング（12）を介在して調整ねじ
（13）とナット（14）にて連結され、該調整ねじ（13）
の正逆回動によりメインスロットルアーム（６）に対す
るメインスロットルレバー（11）の連結角度を調整でき
るようになっている。（15）はスロットルスプリング
で、前記メインスロットルアーム（６）に係合させて、
該メインスロットルアーム（６）とメインスロットルレ
バー（11）とを連結状態において第１図の反時計方向、
すなわちスロットルバルブ（４）の閉方向に付勢してい
る。（16）は支軸（17）にSEリング（18）を介して回転
可能に設けたアクセルワイヤーレバーで、そのワイヤー
連結部（16a）にアクセルワイヤー（図示せず）の先端
を固着すると共にそのワイヤー溝部（16b）にアクセル
ワイヤーを嵌合して、アクセルペタル（図示せず）の踏
み込みによりアクセルワイヤーが引かれると該アクセル
ワイヤーレバー（16）が第１図おいて支軸（17）を中心
として時計方向に回動するようになっている。（19）は
サブスロットルアームで、前記アクセルワイヤーレバー
（16）に対して溶接固着され、アクセルワイヤーレバー
（16）と一体的に回動する。（20）は一端を前記サブス
ロットルアーム（19）に係合させて該サブスロットルア
ーム（19）とアクセルワイヤーレバー（16）を一体的に
第１図において反時計方向に付勢する復帰用スプリング
である。該復帰用スプリング（20）の付勢力は、前記サ
ブスロットルアーム（19）とアクセルワイヤーレバー
（16）を単に復帰させるのみでスロットルバルブ（４）
の開閉作動に支障とならない付勢力に設定されている。
（21）は前記サブスロットルアーム（19）の先部とメイ
ンスロットルレバー（11）の連結片（11b）における先
部との間を連結した連結リンクで、その第１連結部（2
2）と第２連結部（23）は、夫々ピンとSEリング等によ
って回転可能に連結されている。

次に上記説明図における作用について説明する。

スロットルバルブ（４）の全閉状態である第１図の状態
より、アクセルペタルを踏み込んでアクセルワイヤーを
介してアクセルワイヤーレバー（16）を支軸（17）を中
心として時計方向（図示矢印方向）に回動すると、アク
セルワイヤーレバー（16）と一体のサブスロットルアー
ム（19）も時計方向に同量分回動する。するとサブスロ
ットルアーム（19）に連結された連結リンク（21）が第
１図において下方（図示矢印方向）へ押し動かされ、該
連結リンク（21）の他端に連結したメインスロットルレ
バー（11）をスロットルシャフト（３）を中心として第
１図において時計方向（図示矢印方向）に回動する。こ
の回動により調整ねじ（13）で連結されたメインスロッ
トルアーム（６）は、スロットルスプリング（15）に抗
して同様に時計方向に追従回転し、スロットルシャフト
（３）を介してスロットルバルブ（４）を開作動する。
また、アクセルワイヤを緩めると、スロットルスプリン
グ（15）及び復帰用スプリング（20）の付勢力により、
メインスロットルアーム（６）、メインスロットレバー
（11）、アクセルワイヤーレバー（16）、サブスロット
ルアーム（19）は夫々反時計方向に回動復帰し、メイン
スロットルアーム（６）のストッパー片（6b）に形成し
た先端（6c）がストッパー（９）に当接してスロットル
バルブ（４）が全閉する。

次にスロットルバルブ（４）の全閉位置を調整するに
は、ねじ棒よりなるストッパー（９）を正逆回転して進
退させ、スロットルアーム（６）におけるストッパー片
（6b）の閉方向移動量を調整することにより行ない、そ
の全閉状態は、スロットルバルブ（４）が吸気筒内面に
喰い込まないように、わずか開口するように設定する。

次にスロットルバルブ（４）の全閉状態、すなわちスロ
ットルバルブ（４）の開作動初期における各連結部（2
2）（23）の位置を変更調整する場合について説明す
る。先ず、調整ねじ（13）をスプリング（12）が圧縮さ
れる締め側に回動すると、メインスロットルアーム
（６）が閉方向に対して不動状態にあることから、メイ
ンスロットルレバー（11）がスロットルシャフト（３）
を中心として図示反時計方向に回動し、その連結片（11
b）と連結リンク（21）との第２連結部（23）も反時計
方向に移動する。これにより、連結リンク（21）が押し
上げられて、これと連結されたサブスロットルアーム
（19）との第１連結部（22）も反時計方向に上動し、そ
のサブスロットルアーム（19）が支軸（17）を中心とし
て反時計方向に回動する。また、アクセルワイヤーレバ
ー（16）も前記サブスロットルアーム（19）と同量分反
時計方向に回動する。

また、調整ねじ（13）をスプリング（12）が伸長する緩
め側に回動すると、メインスロットルレバー（11）がス
ロットルシャフト（３）を中心として時計方向に回動
し、この回動が第２連結部（23）、連結リンク（21）、
サブスロットルアーム（19）、第１連結部（22）、アク
セルワイヤーレバー（16）に伝達され、これらは前記と
逆の方向に移動する。

次にアクセルペタルの踏み込み量、すなわちアクセルワ
イヤーレバー（16）の開度量に対する吸入空気量につい
て説明する。第４図において、メインスロットルレバー
（11）の連結片（11b）の長さをL₂、サブスロットルア
ーム（19）の長さをL₁とすると、その長さ関係はL₁＞L₂
に設定されている。また、連結リンク（21）の第１連結
部（22）を（Ａ）とし連結部（23）を（Ｂ）とすると、
スロットルバルブの全閉状態では、（Ａ）はその回転中
心である支軸（17）を中心とする第１象限域に設定さ
れ、（Ｂ）はその回転中心であるスロットルシャフト
（３）を中心とする第II象限域に設定されている。そし
てこの位置関係において、サブスロットルアーム（19）
を時計方向へθ_Ａ回動させると、メインスロットルレバ
ー（11）はθ_Ｂだけ回動する。このθ_Ａとθ_Ｂの範囲内
の回転角を分析すると、θ_４＜θ_１，θ_５／θ_２≒1,θ
_６／θ_３＞１の特性が得られる。

この特性を第５図に図示してあるが、従来のものにおい
てはアクセルワイヤーレバーの回転量すなわちアクセル
ワイヤーストローク量に対するスロットルバルブ開度θ
°が（イ）の直線の関係にあるのに対し、本発明は
（ロ）の曲線の関係となる。

前記θ_４／θ_１＜１の関係をスロットルバルブ（４）の
開度による通過吸入空気量Ｑm³/hで表わすと第６図のよ
うになる。つまり、スロットルバルブの初期開度域にお
いては、第６図の（ハ）の如く吸入空気量50m^３/hに該
当する開度範囲までθ_４／θ_１＜１の関係におくことが
でき、従来の（ニ）の特性に比べてクセルワイヤースト
ローク量に対する吸入空気量の比（dQ/dθ）を小さくで
き、その結果、少量の空気量制御が容易に行なえる。次
に、調整ねじ（13）を、両連結部（Ａ）（Ｂ）が反時計
方向に移動するように回動調整して、両連結部（Ａ）
（Ｂ）を第４図に示す如く、A₁，B₁を基本位置としてA₂
に対してB₂に、A₃に対してB₃に夫々の初期位置を変更調
整した場合について説明する。

このように初期位置をA₂とB₂及びA₃とB₃の如く変更する
と、前記θ_４／θ_１と同様な関係の値は、第７図に示す
如く、A₁及びB₁点における基本特性C₁に対して、A₂，B₂
及びA₃，B₃に変更するにつれてC₂，C₃の特性のようにそ
の値が順次小さくなる。したがって、dQ/dθの値も順次
小さくでき、前記θ_１とθ_４との範囲よりもより一層少
量の空気量制御ができる。

また、調整ねじ（13）を前記と逆の方向に回動調整する
ことにより、前記と逆の特性が得られる。

次に第８図乃至第10図に示すこの発明の第１実施例につ
いて説明する。本実施例は、前記説明図におけるθ_４／
θ_１＜１の関係において、（23）の第２連結部である
（Ｂ）部を調整移動することにより、前記説明図におけ
る調整ねじ（13）の調整と同様な調整が行えるようにし
たものである。すなわち第９図において、連結リンク
（21）とサブスロットルアーム（19）との第１連結部
（22）である（Ａ）点を、サブスロットルアーム（19）
の支軸（17）を中心とする半径方向に移動変更すること
により、その特性値が変化する。この特性値は、連結リ
ンク（21）が(L₃)、(L₁)、(L₄)の如く短くなるにつれ第
10図の(L₃)、(L₁)、(L₄)の如く変化し、前記説明図と同
様な特性値が得られる。

この実施例における具体的な構造を第８図に示す。この
第８図において本実施例は前記説明図のような調整片
（11a）、調整ねじ（13）等の調整機構は不要であるか
ら、メインスロットルアーム（６）の一端を、これに一
体形成された連結片（6d）を介して直接連結リンク（2
1）に連結している。また、サブスロットルアーム（1
9）には、その回転中心である支軸（17）を中心とする
半径方向に複数の連結穴（22-3），（22-1），（22-4）
が形成され、これに連結リンク（21）の他端が選択的に
連結されるようになっている。

更に、連結リンク（21）は、第２連結部（23）側に回転
自在に備えたねじ棒（21-1）と第１連結部（22）側に回
転自在に備えたねじ棒（21-2）をターンバクル（21-3）
で連結して構成され、該ターンバクル（21-3）の正逆回
動により該連結リンク（21）の全長を長短に変更調整で
きるようになっている。第８図において、（21-4）はロ
ックナットを示す。その他の構造については前記説明図
と同様である。

次に第11図乃至第13図に示す本発明の第２実施例につい
て説明する。本実施例は前記代１実施例のものがサブス
ロットルアーム（19）と連結リンク（21）との連結部を
半径方向に調整できるようにしたものに対し、第１連結
部（22）を周方向に変動調整できるようにしたものであ
る。すなわち、第１連結部（22）及び第２連結部（23）
の連結状態は前記実施例と同様にし、連結リンク（21）
を、伸縮可能な構造にしたものである。このものにおい
て、連結リンク（21）の長さを、第12図に示す如く、
L₅，L₆，L₇に変長すればその特性は第13図に示す如く
L₅，L₆，L₇の如く変化し、前記実施例と同様な特性が得
られる。

ハ．発明の効果 以上のようであるからこの発明においては、スロットル
バルブの初期開度域において、アクセルワイヤーストロ
ーク量に対する吸入空気量を減少させアクセルペタルに
よる吸入空気量の微調整操作が容易に行なえる。しかも
この微調整作動を、１バレルで達成できるは勿論、特に
アクセルワイヤーレバー側とスロットルアーム側とを１
本の連結リンクで連結することにより達成できるから、
前記従来のカム溝を用いるものゝ如く部品形成に高い精
度が要求されたり高い耐摩耗性が要求されることがな
く、部品形成が容易で安価になる。更にこの発明では調
整手段として第１連結部（22）を変位可能に設定すると
ともに連結リンクを伸縮可能に構成したので、部品の組
付け後において、その組付状態のまゝで前記発明の作
用、効果を保持しつゝ吸入空気量の特性を変更する調整
ができるので、前記従来の如く、部品を取り換えるもの
に比べてその変更作業が容易になり、更に部品を変更す
ることなく１つのの機種で種々なエンジン特性を持った
内燃機関に対応できる汎用性がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は調整手段を一般の構成を用いて説明した側面
図、第２図は同平面図、第３図は同右側面図、第４図は
同作動説明図、第５図乃至第７図は各特性図、第８図は
本発明の第１実施例を示す側面図、第９図は同説明図、
第10図は同特性図、第11図は本発明の第２実施例を示す
側面図、第12図は同説明図、第13図は同特性図である。 （３）……スロットルシャフト （４）……スロットルバルブ （６）……メインスロットルアーム （11）……メインスロットルレバー （13）……調整ねじ （16）……アクセルワイヤーレバー （17）……支軸 （19）……サブスロットルアーム （21）……連結リンク （22）……第１連結部 （23）……第２連結部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 原 哲也 愛知県大府市共和町１丁目１番地の１ 愛 三工業株式会社内 (72)発明者 中島 三樹夫 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内 (56)参考文献 特開 昭60−252129（ＪＰ，Ａ) 実開 昭58−148237（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭60−8436（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭49−127639（ＪＰ，Ｕ) 実公 昭41−11372（ＪＰ，Ｙ１)

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】スロットルバルブを固着したスロットルシ
   ャフト（３）に固着されて該スロットルシャフト（３）
   を中心として回動するメインスロットルアーム（６）
   と、前記スロットルシャフトとは別の支軸を中心として
   回動するアクセルワイヤーレバー（16）と、該アクセル
   ワイヤーレバーと一体回動するサブスロットルアーム
   （19）と該サブスロットルアーム（19）側と前記メイン
   スロットルアーム（６）側とを連結する連結リンク（2
   1）とを設け、更に、前記連結リンク（21）がサブスロ
   ットルアーム（19）側と連結する第１連結部（22）とメ
   インスロットルアーム（６）側と連結する第２連結部
   （23）とを有し、 且つ前記連結リンクの両連結部（22）、（23）の関係位
   置を変更調整する調整手段として前記第１連結部（22）
   を変位可能に設定するとともに前記連結リンク（21）を
   伸縮可能に構成したことを特徴とする内燃機関用スロッ
   トルバルブの開閉装置。
2. 【請求項２】前記連続リンクを伸縮可能に形成するため
   に該連結リンクにターンバックル装置を付加した特許請
   求の範囲第１項記載の内燃機関用スロットルバルブの開
   閉装置。