JPH1047087A - 内燃機関のスロットルオープナ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 アクセルペダルを急激に戻した時にスロット
ルオープナ１８に加わる衝撃力を緩和し、そのダイヤフ
ラムの耐久性向上を図る。 【解決手段】 吸気通路を開閉する弁体が固定されたス
ロットルシャフト３は、リターンスプリングによって常
時全閉方向へ向けて付勢されている。スロットルオープ
ナ１８は、負圧ダイヤフラム式アクチュエータからな
り、機関吸入負圧が発生しない機関停止時には、ロッド
２６が突出する。これに伴ってリンクレバー８が回動
し、スロットルドラムのオープナ当接部３２が押され
て、スロットル弁が僅かに開く。オープナ当接部３２ま
での半径Ｒ２は、ロッドピン２８までの半径Ｒ１よりも
短いので、ストッパ部３１ａに加わる衝撃力はスロット
ルシャフト３へも分散され、スロットルオープナ１８に
加わる力が低減する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、ダイヤフラム式
アクチュエータを用いてスロットル弁を全閉位置から僅
かに強制的に押し開くようにした内燃機関のスロットル
オープナ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】内燃機関の吸気通路を開閉するスロット
ル弁は、スロットルシャフトに板状の弁体を取り付けた
バタフライバルブ型の構成となっている。このスロット
ル弁は、リターンスプリングにより常に全閉方向へ付勢
されており、車両のアクセルペダルに連係したアクセル
ワイヤを介してスロットルシャフトを回動させることに
より開くようになっている。ここで、従来から、例えば
機関停止中における弁体の固着を防止する等の目的のた
めに、ダイヤフラム式アクチュエータを用いて、アクセ
ルペダルが解放されたときにも、スロットル弁を全閉位
置から僅かに開いた位置まで強制的に押し開くようにし
たスロットルオープナ装置が知られている。

【０００３】図８は、その一例として、実開昭５７−１
１７７３６号公報に所謂ダッシュポットとして開示され
ているスロットルオープナ装置の構成を示している。内
燃機関の吸気通路４４を開閉するスロットル弁４１は、
回動可能に支持されたスロットルシャフト４２に弁体４
３が取り付けられてなり、図示せぬリターンスプリング
によって常に全閉方向へ付勢されている。スロットルオ
ープナ４５は、ダイヤフラム４６にロッド４７が固定さ
れているものであり、スロットルシャフト４２に固定さ
れたスロットルレバー４８の先端部に、上記スロットル
オープナ４５のロッド４７先端が対向している。そし
て、ダイヤフラム４６に作用する圧力差が小さくなる
と、コイルスプリング４９のバネ力によってロッド４７
が突出し、スロットル弁４１を押し開く構成となってい
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の構成におい
ては、スロットルオープナ４５のロッド４７が突出状態
にあるときに、アクセルペダルが踏み込み状態から急に
解放されると、スロットル弁４１がリターンスプリング
の付勢力によって急に閉じようとする結果、スロットル
レバー４８がロッド４７先端に強く衝突する。そして、
このようにロッド４７に大きな衝撃力が作用すると、ダ
イヤフラム４６が圧力に抗して急に変位しようとするた
め、該ダイヤフラム４６に大きな応力が発生し、その耐
久性が低下する、という不具合がある。

【０００５】この発明の目的は、スロットルオープナの
ダイヤフラムに作用する衝撃力を緩和し、その耐久性向
上を図ることにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この発明は、スロットル
シャフトに板状の弁体が取り付けられてなるスロットル
弁と、このスロットル弁を全閉方向に向けて常時付勢す
るリターンスプリングと、機関吸入負圧が導入される負
圧室と大気圧室とがダイヤフラムによって画成されると
ともに、このダイヤフラムにロッド基端部が固定され、
かつこのロッドを突出方向に付勢するコイルスプリング
が上記負圧室内に配設されてなるスロットルオープナ
と、一端が上記スロットルシャフトに回動可能に支持さ
れるとともに、他端に上記スロットルオープナのロッド
先端部が連係し、該ロッドの後退に伴ってスロットル弁
の開方向に回動するリンクレバーと、上記スロットルシ
ャフトに、該スロットルシャフトと一体に回動するよう
に取り付けられ、上記リンクレバーのスロットル弁開方
向への回動時に該リンクレバーに当接するオープナ当接
部と、を備えた内燃機関のスロットルオープナ装置であ
って、スロットルシャフト中心軸から上記リンクレバー
と上記オープナ当接部との当接点までの半径が、スロッ
トルシャフト中心軸から上記ロッドとの連結点までの半
径よりも短く設定されていることを特徴としている。

【０００７】ダイヤフラムによって隔成された負圧室と
大気圧室との圧力差が小さくなると、負圧室内のコイル
スプリングのバネ力によってロッドが突出し、リンクレ
バーがスロットル弁の開方向に回動する。アクセルペダ
ルが解放されている状態では、このリンクレバーの回動
に伴って該リンクレバーとオープナ当接部とが互いに当
接し、このオープナ当接部を介してスロットルシャフト
が開方向に僅かに回動する。これにより、スロットル弁
が全閉位置から僅かに開いた状態となる。

【０００８】一方、上記のようにロッドが突出している
状態において、アクセルペダルが踏み込まれ、かつ急激
に解放されると、スロットルシャフトと一体に回動する
オープナ当接部がリンクレバーに衝突することになる。
ここで、上記構成では、スロットルシャフトから上記ロ
ッド先端部に至るリンクレバーの中間部をオープナ当接
部が押圧する形となるため、オープナ当接部から入力さ
れた衝撃力が、スロットルシャフトとロッドとの双方に
分散されることになり、上記ロッドに入力される衝撃力
がそれだけ弱いものとなる。従って、スロットルオープ
ナのダイヤフラムに生じる応力が小さくなる。

【０００９】また、請求項２においては、上記オープナ
当接部は、アクセルワイヤが巻き掛けられるスロットル
ドラムの一部として形成されており、スロットルドラム
を構成する金属板をスロットルシャフト軸方向に折り曲
げて形成されている。

【００１０】すなわち、スロットルシャフトと一体にス
ロットルドラムが回動し、その一部となるオープナ当接
部が上記リンクレバーに当接する。ここで、スロットル
ドラムからスロットルシャフト軸方向へ延びるオープナ
当接部が、スロットルシャフトを中心として比較的内周
側の位置を回動することになり、他の部品との干渉を容
易に回避できる。

【００１１】また請求項３においては、上記リンクレバ
ーは、上記スロットルシャフトと上記ロッドとを連結す
る本体部分から分岐した分岐部を有し、この分岐部先端
に、上記オープナ当接部と当接するストッパ部が設けら
れている。

【００１２】すなわち、上記リンクレバーは、略Ｌ字形
をなし、分岐部先端のストッパ部に上記オープナ当接部
が当接すると、その力がスロットルオープナのロッドに
伝達される。

【００１３】また請求項４においては、上記ストッパ部
は、上記リンクレバーに対し、接線方向に沿って進退可
能に螺合したネジ部材から構成されている。このネジ部
材からなるストッパ部の位置を調整することにより、ロ
ッド突出時におけるスロットル弁の最小開度が変化す
る。

【００１４】

【発明の効果】この発明に係る内燃機関のスロットルオ
ープナ装置によれば、スロットルオープナのロッドが突
出している状態で、アクセルペダルが踏み込み状態から
急に解放されたときに、リターンスプリングに付勢され
たスロットル弁により生じる衝撃力がリンクレバーを介
してスロットルシャフトに分散され、ダイヤフラムに加
わる力が小さなものとなる。そのため、ダイヤフラムの
応力が軽減し、その耐久性が向上する。

【００１５】また請求項２においては、オープナ当接部
としてスロットルドラムを利用することにより、部品点
数の増加が回避される。そして、このようにオープナ当
接部をスロットルシャフト軸方向へ延ばしたとしても、
該オープナ当接部は比較的内周側の位置を回動するた
め、他の部品との干渉を生じることがなく、装置全体の
大型化を回避できる。

【００１６】また、請求項３の構成によれば、ストッパ
部の位置を上記ロッドの軸線方向と無関係に自由に設定
でき、各部品のレイアウトの自由度が高くなる。

【００１７】さらに、請求項４の構成によれば、ネジ部
材からなるストッパ部の位置調整によって、スロットル
弁の最小開度を容易に調整することができる。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、この発明の好ましい実施の
形態を図面に基づいて詳細に説明する。

【００１９】図１〜図３は、この発明に係るスロットル
オープナ装置の一実施例を示している。この実施例は、
Ｖ型内燃機関のように、一対の吸気通路を一対のスロッ
トル弁によって同時に開閉するようにした構成の内燃機
関に用いられるものであり、略Ｕ字形のブラケット１を
有し、このブラケット１両端の軸受部２，２によって一
本のスロットルシャフト３が回動可能に支持されてい
る。このスロットルシャフト３の図示せぬ各端部には、
それぞれ円板状の弁体が取り付けられ、スロットルシャ
フト３の回動に伴って吸気通路を開閉している。

【００２０】上記ブラケット１の一対の軸受部２の間に
は、スロットル弁の開閉機構を構成する種々の部品が配
置されている。図４は、スロットルシャフト３に挿通さ
れている各部品を分解して示した斜視図である。

【００２１】図示するように、一対の軸受部２のほぼ中
央部に、スロットルドラム４が配設されている。このス
ロットルドラム４は、金属板を略扇型にプレス成形した
ものであって、図示せぬアクセルワイヤの先端が固定さ
れるとともに、外周部の溝内にアクセルワイヤが巻き掛
けられるようになっている。このスロットルドラム４
は、図４に示すように、スプリングピン１４によってス
ロットルシャフト３に固定されている。また上記スロッ
トルドラム４に隣接して捩りコイルスプリングからなる
リターンスプリング５が配設されている。このリターン
スプリング５によって、上記スロットルシャフト３は、
スロットル弁が全閉となる方向（図１の時計回り方向）
に向かって常時付勢されている。

【００２２】また、この実施例では、車両を一定速度で
走行させる定速走行装置（ＡＳＣＤ）のために、図示せ
ぬアクチュエータに連係するＡＳＣＤレバー６およびＡ
ＳＣＤスプリング７を備えている。このＡＳＣＤレバー
６は、スロットル弁の開方向にスロットルドラム４と連
動するようになっている。

【００２３】また上記スロットルドラム４を挟んで上気
ＡＳＣＤレバー６とは反対側に、リンクレバー８がリン
クレバースプリング９とともに配設されている。尚、上
記リンクレバースプリング９は、リンクレバー８の遊び
を吸収するためのものであり、そのバネ力は比較的小さ
い。

【００２４】図４に示すように、上述した各部品は、Ａ
ＳＣＤスプリング７，ＡＳＣＤレバー６，リターンスプ
リング５，スロットルドラム４，リンクレバースプリン
グ９，リンクレバー８の順で、スロットルシャフト３に
挿通されている。そして、両端部にスペーサ１０，１１
がそれぞれ配設されており、その一方のスペーサ１０
は、スプリングピン１５によってスロットルシャフト３
に固定されている。尚、各スプリング５，７，９の両端
部に、それぞれ鍔部を有するナイロンスリーブ１２が配
設されているとともに、各部品間を仕切るように４枚の
ワッシャ１３が介装されている。

【００２５】負圧アクチュエータからなるスロットルオ
ープナ１８は、上記リンクレバー８の位置に対応して配
設されており、図１，図３に示すように、ステー１９を
介してブラケット１に支持されている。このスロットル
オープナ１８は、図６に示すように、略円筒状をなすケ
ース２０の内部が、ダイヤフラム２１によって負圧室２
２と大気圧室２３とに隔成されているものであって、ダ
イヤフラム２１を両側から挟むリテーナプレート２４，
２５にロッド２６の基端部が固定されている。そして、
上記負圧室２２内に、コイルスプリング２７が配設され
ており、上記ロッド２６が突出する方向に、ダイヤフラ
ム２１に所定の荷重を付与している。上記ロッド２６の
先端部は、スロットルシャフト３と平行に延びるロッド
ピン２８を介して上記リンクレバー８の端部に回動可能
に連結されている。また上記負圧室２２は、図示せぬチ
ューブを介して吸気通路のスロットル弁下流側に連通し
ており、ここから機関吸入負圧が導入されるようになっ
ている。

【００２６】図５は、上記スロットルオープナ１８とリ
ンクレバー８との位置関係を示すもので、この図５に示
すように、上記スロットルオープナ１８は、そのロッド
２６がスロットルシャフト３を中心とする円の接線方向
に向かうように取り付けられている。そして、ロッドピ
ン２８からスロットルシャフト３に至るリンクレバー８
の本体部分と上記ロッド２６とがほぼ直交するように配
置されている。従って、スロットルオープナ１８のロッ
ド２６が軸方向に進退すると、これに伴ってリンクレバ
ー８が回動することになる。ここで、上記スロットルオ
ープナ１８のコイルスプリング２７の荷重は、後述する
ように、スロットル弁を閉じようとするリターンスプリ
ング５の付勢力よりも大きく設定されている。

【００２７】上記リンクレバー８は、ロッドピン２８が
連結される本体部分からＬ字状に分岐した分岐部８ａを
有している。この分岐部８ａは、図５に示すように、ス
ロットルオープナ１８とは反対側に形成されており、か
つこの分岐部８ａ先端に、スロットルシャフト３軸方向
に沿って折り曲げたストッパ支持片８ｂが設けられてい
る。このストッパ支持片８ｂには、ねじ孔が形成されて
おり、ここに調整スクリュー３１が進退可能に螺合して
いる。この調整スクリュー３１は、その頭部がストッパ
部３１ａとなっており、このストッパ部３１ａと上記ス
トッパ支持片３１ｂとの間に、緩み防止用のスプリング
３０が介装されている。上記調整スクリュー３１は、ス
ロットルシャフト３を中心とする円の接線方向に沿って
配置されており、そのストッパ部３１ａの前端当接面が
スロットルシャフト３中心を通る面にほぼ沿って位置し
ている（図５参照）。

【００２８】上記のストッパ部３１ａに対し、スロット
ルドラム４にはオープナ当接部３２が形成されている。
このオープナ当接部３２は、金属板からなるスロットル
ドラム４の一部を半径方向に帯状に延長するとともに、
スロットルシャフト３軸方向に折り曲げて形成したもの
であって、図２，図５に示すように、スロットルシャフ
ト３を中心とする円周方向に沿って上記ストッパ部３１
ａと当接するようになっている。

【００２９】ここで上記リンクレバー８においては、ロ
ッドピン２８に至る本体部分に比べて、分岐部８ａの腕
の長さが比較的短くなっている。つまり、スロットルシ
ャフト３の中心軸から上記ストッパ部３１ａと上記オー
プナ当接部３２との当接点までの半径Ｒ２は、スロット
ルシャフト３中心軸から上記ロッドピン２８までの半径
Ｒ１よりも短く設定されている（図５参照）。

【００３０】次に、上記実施例の作用について説明す
る。前述したように、スロットルシャフト３はリターン
スプリング５によって常時全閉方向に向けて付勢されて
おり、この付勢力によって図示せぬスロットル弁は閉じ
ようとする。図示せぬアクセルペダルが踏み込まれ、ア
クセルワイヤが引っ張られてスロットルドラム４が回動
すると、このリターンスプリング５の付勢力に抗してス
ロットル弁が開方向に回動する。そして、内燃機関の運
転中は、スロットルオープナ１８の負圧室２２に機関吸
入負圧が導入されるため、大気圧との圧力差によってロ
ッド２６が図５，図６に示す位置よりも後退する。これ
に伴って、リンクレバー８は、図５の時計回り方向に僅
かに回動する。この状態においては、図示せぬスロット
ル弁が全閉状態となってもオープナ当接部３２がストッ
パ部３１ａに当接することはない。つまり、アクセルペ
ダルが解放されると、これに伴ってスロットル弁が完全
に全閉となる。尚、この全閉位置において、スロットル
シャフト３は図示せぬ端部に設けたストッパ機構によっ
て回転方向に位置決めされる。

【００３１】これに対し、機関が停止している状態にお
いては、スロットルオープナ１８の負圧室２２に負圧が
導入されないため、該スロットルオープナ１８のロッド
２６が図５，図６に示す位置まで突出し、リンクレバー
８が図５の反時計回り方向へ回動する。前述したよう
に、スロットルオープナ１８のコイルスプリング２７の
荷重は、スロットルシャフト３を全閉方向へ付勢するリ
ターンスプリング５の付勢力よりも大きく設定されてい
る。また、スロットル弁が全閉位置にあるとき、スロッ
トルドラム４のオープナ当接部３２は、リンクレバー８
のストッパ部３１ａに近接している。従って、機関の停
止に伴ってスロットルオープナ１８のロッド２６が突出
すると、リンクレバー８の回動に伴ってスロットルドラ
ム４が開方向に僅かに回動し、スロットル弁が所定開度
まで押し開かれる。これにより、図示せぬ弁体の固着が
確実に防止されるとともに、吸気通路内が非密閉状態に
保たれる。

【００３２】一方、上記のようにスロットルオープナ１
８のロッド２６が突出している状態において、アクセル
ペダルが踏み込まれ、かつ急に解放されたとすると、ス
ロットルドラム４のオープナ当接部３２がリンクレバー
８のストッパ部３１ａに衝突する。このとき、上述した
ようにスロットルシャフト３を中心として当接点までの
半径Ｒ２がロッドピン２８までの半径Ｒ１よりも短く設
定されていることから、スロットルオープナ１８に作用
する衝撃は緩和される。すなわち、図７に示すように、
スロットルドラム４のオープナ当接部３２からリンクレ
バー８に加わる衝撃力Ｆは、スロットルシャフト３とロ
ッドピン２８とを連結する腕の長さの中間点に作用する
ことになる。そのため、この力Ｆは、ロッド２６にほぼ
軸方向に沿って作用する力Ｆａと、スロットルシャフト
３に作用する力Ｆｂとに分散されることになり、スロッ
トルオープナ１８のダイヤフラム２１が受ける力Ｆａ
は、それだけ小さなものとなる。

【００３３】従って、スロットルオープナ１８のダイヤ
フラム２１に急激に発生する応力が抑制され、その耐久
性が向上する。

【００３４】また上記のように半径Ｒ２が短いとアクセ
ル開度に伴って回動するオープナ当接部３２が比較的内
周側の位置を動くことになり、他の部品との干渉が回避
できる。すなわち、スロットル弁開閉機構の実質的な寸
法を小型化することができる。

【００３５】また上記構成では、リンクレバー８に螺合
した調整スクリュー３１によってストッパ部３１ａが構
成されているため、該調整スクリュー３１を進退させる
ことによって、スロットルオープナ作動時の最小開度を
容易に調整することが可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明に係るスロットルオープナ装置の側面
図。

【図２】このスロットルオープナ装置の底面図。

【図３】同じくスロットルオープナ装置の平面図。

【図４】このスロットルオープナ装置の要部の分解斜視
図。

【図５】図２のＡ−Ａ線に沿った断面図。

【図６】スロットルオープナのみの断面図。

【図７】スロットルオープナに加わる力を説明する説明
図。

【図８】従来のスロットルオープナ装置の一例を示す構
成説明図。

【符号の説明】

３…スロットルシャフト ４…スロットルドラム ５…リターンスプリング ８…リンクレバー １８…スロットルオープナ ２１…ダイヤフラム ２６…ロッド ２７…コイルスプリング ３１…調整スクリュー ３１ａ…ストッパ部 ３２…オープナ当接部

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 スロットルシャフトに板状の弁体が取り
   付けられてなるスロットル弁と、このスロットル弁を全
   閉方向に向けて常時付勢するリターンスプリングと、機
   関吸入負圧が導入される負圧室と大気圧室とがダイヤフ
   ラムによって画成されるとともに、このダイヤフラムに
   ロッド基端部が固定され、かつこのロッドを突出方向に
   付勢するコイルスプリングが上記負圧室内に配設されて
   なるスロットルオープナと、一端が上記スロットルシャ
   フトに回動可能に支持されるとともに、他端に上記スロ
   ットルオープナのロッド先端部が連係し、該ロッドの後
   退に伴ってスロットル弁の開方向に回動するリンクレバ
   ーと、上記スロットルシャフトに、該スロットルシャフ
   トと一体に回動するように取り付けられ、上記リンクレ
   バーのスロットル弁開方向への回動時に該リンクレバー
   に当接するオープナ当接部と、を備えた内燃機関のスロ
   ットルオープナ装置であって、スロットルシャフト中心
   軸から上記リンクレバーと上記オープナ当接部との当接
   点までの半径が、スロットルシャフト中心軸から上記ロ
   ッドとの連結点までの半径よりも短く設定されているこ
   とを特徴とする内燃機関のスロットルオープナ装置。
2. 【請求項２】 上記オープナ当接部は、アクセルワイヤ
   が巻き掛けられるスロットルドラムの一部として形成さ
   れており、スロットルドラムを構成する金属板をスロッ
   トルシャフト軸方向に折り曲げて形成されていることを
   特徴とする請求項１記載の内燃機関のスロットルオープ
   ナ装置。
3. 【請求項３】 上記リンクレバーは、上記スロットルシ
   ャフトと上記ロッドとを連結する本体部分から分岐した
   分岐部を有し、この分岐部先端に、上記オープナ当接部
   と当接するストッパ部が設けられていることを特徴とす
   る請求項１または２に記載の内燃機関のスロットルオー
   プナ装置。
4. 【請求項４】 上記ストッパ部は、上記リンクレバーに
   対し、接線方向に沿って進退可能に螺合したねじ部材か
   らなることを特徴とする請求項３に記載の内燃機関のス
   ロットルオープナ装置。