JP3948230B2

JP3948230B2 - タンデム弁型スロットルボデー

Info

Publication number: JP3948230B2
Application number: JP2001275115A
Authority: JP
Inventors: 陽一柳井
Original assignee: Keihin Corp
Current assignee: Keihin Corp
Priority date: 2001-09-11
Filing date: 2001-09-11
Publication date: 2007-07-25
Anticipated expiration: 2021-09-11
Also published as: ITFI20020166A1; JP2003083171A; US20030047167A1; US6843223B2

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は機関へ向かう空気量を制御するスロットルボデーに関し、そのうち特にスロットルボデーに穿設された吸気路内にアクセルによって開閉制御される絞り弁と、該絞り弁の上流側の吸気路に配置され、電磁アクチュエータ等によって開閉操作されるサブ絞り弁と、を備えるタンデム弁型スロットルボデーに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のタンデム弁型スロットルボデーによると、絞り弁はアクセルによって開閉動作され、サブ絞り弁は、電磁アクチュエータ等によって閉弁操作されるもので、例えばトラクション制御時等において、サブ絞り弁は強制的に閉弁され、これによってスリップ発生時において機関のトルクを低下させたものである。又、前記タンデム弁型スロットルボデーにおいて、サブ絞り弁を電磁アクチュエータによって高開度に開放し、このサブ絞り弁の前記開放動作と同期して絞り弁を、アクセル操作と関係なくアイドル開度よりファーストアイドル開度に向けて強制的に開放し、これによって機関に向かう空気量を増量し、機関の低温始動性を向上することが行なわれる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
かかる従来のタンデム弁型スロットルボデーにおいて、サブ絞り弁軸に取着されたサブ絞り弁と絞り弁軸に取着された絞り弁とは、サブ絞り弁軸の一端に固定配置されたサブ絞り弁レバーと、絞り弁軸の一端に固定配置された絞り弁レバーとがリンクアーム、リンクレバー等よりなる伝達部材によって連結される。又、サブ絞り弁軸の他端には、ＥＣＵからの出力信号によって駆動される電磁アクチュエータとしてのモータが歯車を介して連結される。一方、前記伝達部材を用いたことによると、リンクアーム、リンクレバーはそれぞれの支持軸に回転自在に連結されてサブ絞り弁レバーの回転が絞り弁レバーに伝達されるもので、伝達部材には前記連結部におけるガタを一側へ吸収する為のバネ部材が係止して配置される。前記ガタの吸収は伝達部材の正逆回転時におけるヒステリシス及び摩耗を減少する上で効果的である。そして、このバネ部材を伝達部材に配置したことによると、このバネ部材のバネ力はモータの駆動に対して抵抗となるもので、モータの発生トルクが小なる小型モータの採用が困難となり、特に二輪車の如く収納空間が制限されるものにおいて問題となる。
【０００４】
本発明は前記不具合に鑑み成されたもので、サブ絞り弁レバーと絞り弁レバーとを機械的に連結する伝達部材がバネ部材によって一側に押圧されて連結部のガタを吸収するものにおいて、サブ絞り弁軸に駆動力を付与するモータを小型化し、二輪車への搭載の自由度の高いコンパクトなタンデム弁型スロットルボデーを提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を達成する為の手段】
本発明になるタンデム弁型スロットルボデーは前記課題を達成する為に、絞り弁軸に取着され、アクセル操作に連動して吸気路を開閉する絞り弁と、絞り弁軸に取着され、絞り弁リターンスプリングによって絞り弁の閉方向に付勢される絞り弁レバーと、サブ絞り弁軸に取着され、絞り弁より上流側の吸気路を開閉するサブ絞り弁とサブ絞り弁軸の回転角を検出する開度センサーからの出力信号に応じ、ＥＣＵから出力される信号によってサブ絞り弁を開閉操作するモータと、サブ絞り弁の高開度時において、絞り弁をファーストアイドル開度に向けて開放するリンクアーム、リンクレバー等よりなる伝達部材とを備え、サブ絞り弁軸と開度センサーのセンサーロータとを回転方向において押圧係止するロータースプリングをサブ絞り弁の開方向へ付勢し、伝達部材を一方向に押圧するリンクレバースプリングを、サブ絞り弁の閉方向へ付勢し、サブ絞り弁軸に作用するバネ力を互いに打消しあうようトルク設定したことを第１の特徴とする。
【０００６】
又、本発明は、前記第１の特徴に加え、前記サブ絞り弁軸に作用するロータースプリングとリンクレバースプリングとの合成されたトルクを、サブ絞り弁の中間開度以上においてサブ絞り弁の閉方向へ付勢したことを第２の特徴とする。
【０００７】
【作用】
本発明の第１の特徴によると、サブ絞り弁軸には、センサースプリングのバネ力とリンクレバースプリングのバネ力が付与され、両スプリングのサブ絞り弁軸に作用するバネ力を互いに打消しあうようにトルク設定したので、サブ絞り弁軸を駆動するモータのトルクを小さくでき、もってモータを小型化することができる。
【０００８】
又、本発明の第２の特徴によると、サブ絞り弁の中間開度以上において、サブ絞り弁は閉方向に付勢されるので、例えばモータへの通電が遮断された際にあってもサブ絞り弁が無用に開放されることはない。
【０００９】
【実施例】
以下、本発明になるタンデム弁型スロットルボデーの一実施例について図１により説明する。図１はタンデム弁型スロットルボデーの側面図であり、絞り弁がアイドル開度でサブ絞り弁が低開度状態を示す。１は内部を吸気路２が貫通して穿設されたスロットルボデーであり、下流側が図示せぬ機関へ吸気管によって接続される。３は吸気路２を横断してスロットルボデー１に回転自在に支承された絞り弁軸であり、この絞り弁軸３には吸気路を開閉する絞り弁４が取着される。また絞り弁軸３の一端には絞り弁レバー５が取着されるとともにこの絞り弁レバー５には図において時計方向の回転力（絞り弁閉方向）を付与する絞り弁リターンスプリング６の一端が係止される。絞り弁レバー５は図示せぬアクセルによってアクセル操作されるもので、絞り弁レバー５の反時計方向への回転で絞り弁４は吸気路２を開放し、時計方向への回転で吸気路２を閉塞する。尚、７は絞り弁４のアイドリング開度を調整するストップスクリューであり、かかるアイドル開度時には、ストップスクリュー７の先端は絞り弁レバー５の腕部５Ａの端部に係止する。
【００１０】
８は、絞り弁４より上流側（図において右側）の吸気路２を横断してスロットルボデー１に支承されるサブ絞り弁軸であり、このサブ絞り弁軸８には吸気路２を開閉するサブ絞り弁９が配置されるとともにサブ絞り弁軸８の一端にはサブ絞り弁レバー１０が一体的に取着される。又サブ絞り弁軸８の他端には開度センサーＴとモータＭとが配置される。図２によって説明すると、開度センサーＴは、サブ絞り弁軸８の開度に比例した電圧を開示せぬＥＣＵに向けて出力するもので、サブ絞り弁軸８の他端の平取り部８ＡにセンサーロータＴＡの平取り溝ＴＢが係合され、これによってセンサーロータＴＡとサブ絞り弁軸８とが同期的に回転する。またセンサーロータＴＡにはロータスプリングＴＣの一端が係止され、これによってサブ絞り弁軸８にはセンサーロータＴＡを介してサブ絞り弁９に対する開方向の力（図１において反時計方向）が付勢される。この回転方向は図１においてＡで示される。モータＭは図示せぬＥＣＵからの出力信号で駆動するもので、モータＭの出力軸とサブ絞り弁軸８とが歯車１１Ａ、１１Ｂによって連結される。
【００１１】
そしてサブ絞り弁レバー１０と絞り弁レバー５とは伝達部材１２によって連結される。１２Ａは第１軸１２Ｂに回転自在に支持された第１リンクレバーであり、１２Ｃは第２軸１２Ｄに回転自在に支持された第２リンクレバーである。そして、サブ絞り弁レバー１０と第１リンクレバー１２Ａとはリンクアーム１２Ｅによって連結される。サブ絞り弁レバー１０とリンクアーム１２Ｅとは第３軸１０Ａにて軸連結され、第１リンクレバー１２Ａとリンクアーム１２Ｅとは第４軸１２Ｌにて軸連結される。また、第１リンクレバー１２Ａに設けたローラー１２Ｆは第２リンクレバー１２Ｃに設けた舌片部１２Ｇに臨んで配置されるもので、このローラー１２Ｆと舌片部１２Ｇとはサブ絞り弁９の低開度時において当接することがなく間隙Ｓ１をもって配置され、サブ絞り弁９の少なくとも高開度時においてローラー１２Ｆが舌片部１２Ｇを押圧して第２リンクレバー１２Ｃを図において時計方向に回転させる。図１の状態はサブ絞り弁９が低開度状態であり、このときローラー１２Ｆと舌片部１２Ｇとの間に間隙Ｓ１が形成され、第２リンクレバー１２Ｃの係止部１２Ｊはファーストアイドルスプリング１２Ｈのバネ力によってスロットルボデー１に立設された規制部１Ａに当接され、この状態において第２リンクレバー１２Ｃに螺着されたファーストアイドルスクリュー１３の先端は、絞り弁レバー５の腕部５Ａと当接することがなく間隙Ｓ２が形成される。尚、ファーストアイドルスプリング１２Ｈは第２リンクレバー１２Ｃの係止部１２Ｊを規制部１Ａへ単に当接するだけのバネ力を有すればよいので極めて弱い力でよく、サブ絞り弁軸８に対する回転力として作用することは無視できる。そして、前記サブ絞り弁レバー１０、リンクアーム１２Ｅ、第１リンクレバー１２Ａ、の連結部におけるガタはリンクレバースプリング１４によって吸収されるもので、このリンクレバースプリング１４のバネ力はサブ絞り弁９の閉方向に作用する。
【００１２】
そして、ＥＣＵ（図示せず）からの出力信号によってモータＭが回転して歯車１１Ａ、１１Ｂが回転すると、サブ絞り弁軸８は歯車１１Ａと同期的に回転して、サブ絞り弁９が絞り弁４より上流側の吸気路２の開口を制御し、例えばトラクション制御を行なうことができる。そして、このサブ絞り弁軸８の回転角はサブ絞り弁軸８の平取り部８ＡからセンサーロータＴＡに伝達され、センサーロータＴＡの回転角に応じた信号がＥＣＵに向けて出力される。一方、サブ絞り弁軸８の前記回転はサブ絞り弁レバー１０からリンクアーム１２Ｅを介して第１リンクレバー１２Ａに伝達されるもので、このときサブ絞り弁レバー１０と第１リンクレバー１２Ａとは同一方向へ回転する。そして、このときサブ絞り弁レバー１０にはロータスプリングＴＣによってサブ絞り弁９の開方向への回転力か付与され、一方第１リンクレバー１２Ａにはリンクレバースプリング１４によってサブ絞り弁９の閉方向への回転力が付与されるので、リンクアーム１２Ｅと第３軸１０Ａ及び第４軸１２Ｌの連結部におけるガタは吸収され、これによって機関の運転時における連結部の摩耗は解消される。
【００１３】
そして、かかるサブ絞り弁９の動作時において、ロータスプリングＴＣのバネ力はサブ絞り弁９の開方向に向けてサブ絞り弁軸８に作用し、リンクレバースプリング１４のバネ力はサブ絞り弁９の閉方向に向けてサブ絞り弁８に作用させたので、両スプリングＴＣ、１４によって合成されてサブ絞り弁軸８に作用するバネ力を軽減することができ、これによってトルクの小なる小型モータの採用が可能と成ったものである。（尚、合成されてサブ絞り弁軸８に加わるバネ力は図４においてー△ー線として開示される。）そして、この小型モータを用いることができることによると、モータの低価格化を達成できるとともにスロットルボデーの小型化を達成でき、特に収納空間が制限される二輪車への搭載性を向上できたものである。
【００１４】
又、本実施例によれば、サブ絞り弁９が高開度に開放されると、第１リンクレバー１２Ａに設けたローラ１２Ｆが第２リンクレバー１２Ｃの舌片部１２Ｇに当接して第２リンクレバー１２Ｃを時計方向に回転させるもので、これによるとファーストアイドルスクリュー１３の先端が絞り弁レバー５の腕部５Ａに当接して絞り弁レバー５を時計方向へわずかに回転させ、これによって絞り弁４が吸気路２をアイドリング開度よりファーストアイドル開度に向けて開放する。この状態は図３に示される。そして、前記サブ絞り弁９の高開度への開放動作は機関の雰囲気温度の低い状態で行なわれるもので、これによって絞り弁４がアイドリング開度より開放されたファーストアイドリング開度に達すると、機関への始動空気量を増量できて、特に機関の低温始動性を向上できたものである。
【００１５】
又、ロータスプリングＴＣとリンクレバースプリング１４とによって合成されてサブ絞り弁軸８に作用するトルク（負荷トルクｋｇｆ．ｃｍ）サブ絞り弁９の中間開度以上においてサブ絞り弁９の閉じ方向に作用させたことによると、例えばモータＭへの通電が遮断された状態にあってもサブ絞り弁９が開放側へ作動することがない。この両スプリングＴＣ、１４のバネ力の設定及び合成されたトルクの一側は図４に示されるもので、本例ではサブ絞り弁９の開度が２０度以上において、トルクをサブ絞り弁９の閉じ方向へ付勢された。
【００１６】
【発明の効果】
以上の如く、本発明になるタンデム弁型スロットルボデーによると、サブ絞り弁軸と開度センサーのセンサーロータとを回転方向において押圧係止するロータースプリングをサブ絞り弁の開方向へ付勢し、伝達部材を一方向に押圧するリンクレバースプリングを、サブ絞り弁の閉方向へ付勢し、サブ絞り弁軸に作用するバネ力を互いに打消しあうようトルク設定したので、サブ絞り弁軸を回転するモータを小型化でき、これによってタンデム弁型スロットルボデーの製造コストの低減を達成できるとともに二輪車への搭載の自由度を向上できたものである。又、サブ絞り弁レバーと伝達部材としてのリンクアーム、第１リンクレバーにおける連結部の摩耗を低減でき、耐久性の優れた前記スロットルボデーを提供できる。又、サブ絞り弁軸に作用するロータースプリングとリンクレバースプリングとの合成されたトルクをサブ絞り弁の中間開度以上においてサブ絞り弁の閉方向へ付勢したことによると、仮にモータの動作に不具合が生じた際等においてサブ絞り弁が開放側に動作することがなく、信頼性を向上できたものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明になるタンデム弁型スロットルボデーの一実施例を示す側面図。
【図２】図１のＸ−Ｘ線における要部縦断面図。
【図３】図１のタンデム型スロットルボデーのサブ絞り弁全開度におけるファーストアイドル状態を示す側面図。
【図４】サブ絞り弁軸開度に対するロータスプリングとリンクレバースプリングとのバネ力及び合成されてサブ絞り弁軸に作用するトルクの関係を示す線図。
【符号の説明】
２吸気路
３絞り弁軸
４絞り弁
５絞り弁レバー
６絞り弁リターンスプリング
８サブ絞り弁軸
９サブ絞り弁
１２伝達部材
１４リンクレバースプリング
Ｔ開度センサ
ＴＡセンサーロータ
ＴＣロータースプリング
Ｍモータ

Claims

絞り弁軸３に取着され、アクセル操作に連動して吸気路２を開閉する絞り弁４と、絞り弁軸３に取着され、絞り弁リターンスプリング６によって絞り弁４の閉方向に付勢される絞り弁レバー５と、サブ絞り弁軸８に取着され、絞り弁４より上流側の吸気路２を開閉するサブ絞り弁９とサブ絞り弁軸８の回転角を検出する開度センサーＴ等からの出力信号に応じ、ＥＣＵから出力される信号によってサブ絞り弁９を開閉操作するモータＭと、サブ絞り弁９の高開度時において、絞り弁４をファーストアイドル開度に向けて開放するリンクアーム、リンクレバー等よりなる伝達部材１２とを備え、サブ絞り弁軸８と開度センサーＴのセンサーロータＴＡとを回転方向において押圧係止するロータースプリングＴＣをサブ絞り弁９の開方向へ付勢し、伝達部材１２を一方向に押圧するリンクレバースプリング１４を、サブ絞り弁９の閉方向へ付勢し、サブ絞り弁軸８に作用するバネ力を互いに打消しあうようトルク設定したことを特徴とするタンデム弁型スロットルボデー。
前記サブ絞り弁軸に作用するロータースプリングＴＣとリンクレバースプリング１４との合成されたトルクを、サブ絞り弁９の中間開度以上においてサブ絞り弁９の閉方向へ付勢したことを特徴とする請求項１記載のタンデム弁型スロットルボデー。