JP4258010B2 - スロットルボデーの吸気負圧検出装置 - Google Patents

Description

本発明は、燃料タンク内の燃料が燃料ポンプによって昇圧され、この燃料が燃料噴射弁を介して機関へ噴射供給される燃料噴射装置において、吸気通路内の吸気負圧を圧力センサによって検出するスロットルボデーの吸気負圧検出装置に関する。

従来のスロットルボデーの吸気負圧検出装置について図８、図９について説明する。
図８は、圧力センサがスロットルボデーに取着された状態を示す上部平面図。
図９は図８のＡ−Ａ線における要部縦断面図。である。
３０は、内部を吸気通路３１が側方に貫通して穿設されたスロットルボデーであり、吸気通路３１はスロットルボデー３０に回転自在に支持された絞り弁軸３２にネジ止め固定されたバタフライ型の絞り弁３３によって開閉される。
Ｓは、吸気通路３１内の圧力変化を電圧変化に置き換えて検出する圧力センサで、シリコンダイヤフラム等の圧力変換素子と圧力変換素子の出力信号を増幅するハイブリットＩＣから構成され、シリコンダイヤフラムの片側に吸気通路３１内の吸気負圧が負圧導入孔Ｓａを介して導入される。
このような圧力センサＳは特開平８−２６１０８０号公報に示される。
圧力センサＳは合成樹脂材料によって形成されるポッティング材Ｐによってセンサケース３４内に固定配置されるもので、このセンサケース３４は下方に向かって開口する。
円筒壁部３４ａと、上底部３４ｄから更に上方に向かって突出する円筒部３４ｂとターミナル３５が突出して配置されるコネクタ部３４ｃを、を備え、前記圧力センサＳの負圧導入孔Ｓａは円筒壁部３４ａ内に臨んで下方に向かって開口配置される。
又、圧力センサＳから側方にのびるセンサ側のターミナルＳｂは、ターミナル３５の内方端とハンダ付等によって電気的に接続される。
一方、スロットルボデー３０には、前記センサケースの円筒壁部３４ａが回転自在に挿入される円筒ボス部３０ａが上方に向けて突出して形成されるもので、円筒ボス部３０ａの上方端の凹部にはセンサ用負圧導入孔３５の下流が開口する。
このセンサ用負圧導入孔３５の上流は、絞り弁３３より下流側の吸気通路３１ａに向けて開口する。
尚、前記絞り弁より下流側の吸気通路３１ａは図示せぬ機関に連絡され、絞り弁３３より上流側の吸気通路３１ｂは図示せぬエアクリーナに連絡される。

そしてかかるセンサケース３４に取着された圧力センサＳは以下によってスロットルボデー３０に固定される。
第１に、センサケース３４の円筒壁部３４ａの内周がスロットルボデー３０の円筒ボス部３０ａの外周に挿入配置されるもので、このとき、円筒壁部３４ａの内周ボス部３０ａの外周との間にＯリング３６が縮設される。
従って円筒壁部３４ａの内周と円筒ボス部３０ａの外周とはこのＯリング３６によって気密保持される。
第２にセンサケース３４が押圧プレート３７によってスロットルボデー３０に螺着固定されるもので、押圧プレート３７は、平板状をなし、センサケース３４の円筒部３４ｂを挿入するケース挿入孔３７ａ（ケース挿入孔３７ａは欠円形状に形成される）と、ネジを挿入する為のネジ挿通孔３７ｂとが穿設される。
そして、押圧プレート３７をセンサケース３４の上底部３４ｄ上に配置するとともにケース挿入孔３７ａにセンサケース３４の円筒部３４ｂを挿入し、更に押圧プレート３７をスロットルボデー３０より上方に突出する取付けボス３０ｂの上端面上に配置し、この状態において押圧プレート３７のネジ挿通孔３７ｂを介して取付けボス３０ｂに向けてネジ３８を螺着するもので、これによって圧力センサＳを備えるセンサケース３４が押圧プレート３７によってスロットルボデー３０に向けて押圧固定される。
而して、吸気通路３１ａ内に生起する負圧は、センサ用負圧導入孔３５、負圧導入孔Ｓａを介して圧力センサＳ内へ導入され、圧力センサＳは前記負圧に応じた電圧信号をセンサ側のターミナルＳｂ、ターミナル３５を介して外部に向けて出力される。
特開平８−２６１０８０号公報

かかる従来の吸気負圧検出装置によると、センサケース３４の円筒壁部３４ａがスロットルボデー３０の円筒ボス部３０ａに挿入配置されるので、コネクタ部３４ｃは３６０度の回転方向に向けて自由に配置できる。
然しながら、センサケース３４のスロットルボデー３０に対する固定は、押圧プレート１７の平坦部がセンサケース３４の上底部３４ｄを押圧して固定するのみであるので、コネクタ部３４ｃに過大な回転力が加わった際、コネクタ部３４ｃが回転する恐れがある。
そして、前記コネクタ部の回転によると、コネクタ部３４ｃに嵌合接続される雌型コネクタ及び雌型コネクタから延びる導線（雌型コネクタ、導線は図示されていない）の位置が初期の設定位置から変化し、これがスロットルボデー３０に装着されるスロットルレバー、アクセルワイヤー、開度センサ等の他の構成部品と干渉して好ましいものでない。
又、センサケース３４の円筒壁部３４ａを円筒ボス部３０ａに挿入し、押圧プレート３７のケース挿入孔３７ａをセンサケース３４の円筒部３４ｂに臨んで配置し、かかる状態において、押圧プレート３７をネジ３８にて取付けボス３０ｂに向けて螺着する際、ネジ３８によって押圧プレート３７が完全に取付けボス３０ｂに螺着される迄、センサケース３４の回転を規制できない。
以上によると、かかる押圧プレート３７の螺着作業時において、センサケース３４の回転を規制する位置決め治具を必要とする。
又、押圧プレート３７をネジ３８によって螺着する際、押圧プレート３７には、ネジ３８を中心とした回転力が付与されるもので、これによると、センサケース３４はネジ３８を回転中心とした側方への回転力を受けることになり、Ｏリング３６が片寄せられて内周壁３４ａと円筒ボス部３０ａとの気密不良を生じたり、あるいは圧力センサＳに歪みを与え、出力特性に悪影響を及ぼすことが懸念される。

本発明になるスロットルボデーの吸気負圧検出装置は、前記不具合に鑑み成されたもので、圧力センサを備えるセンサケースに過大な回転力が加わった際にあっても、センサケースの回転を抑止できる前記吸気負圧検出装置を提供することを第１の目的とする。
更には、押圧プレートによってセンサケースをスロットルボデーに螺着固定する際、スロットルボデーの円筒ボス部とセンサケースの円筒壁部との間に配置される気密用のＯリングのシール性を良好に保持するとともにセンサケースに配置される圧力センサに歪みを生じさせることのない前記吸気負圧検出装置を提供することを第２の目的とする。

本発明になるスロットルボデーにおける吸気負圧検出装置は前記目的達成の為に、センサケース内に圧力センサが配置されるとともに圧力センサからの出力信号がセンサケースのコネクタ部内に突出するターミナルを介して出力され、
前記センサケースの円筒壁部が、スロットルボデーより突出する円筒ボス部に回転自在に挿入配置されるとともにセンサケースがスロットルボデーに螺着される押圧プレートにて押圧固定されるスロットルボデーの吸気負圧検出装置において、
センサケースの上底部に、正多角形よりなる位置決め突部を設け、
一方、押圧プレートには、前記位置決め突部を形成する正多角形の頂角突部の倍数よりなる頂角凹部を有する位置決め凹部が穿設され、
前記押圧プレートをセンサケースの上底部上に配置するとともに位置決め凹孔をセンサケースの位置決め突部に係合配置し、更に押圧プレートをスロットルボデーに螺着固定したことを第１の特徴とする。

又、本発明は前記第１の特徴に加え、前記押圧プレートに押圧プレートの回転を抑止する回り止め部を設け、該回り止め部をスロットルボデーに係止したことを第２の特徴とする。

本発明の第１の特徴によると、圧力センサを備えるセンサケースの円筒壁部がＯリングを介してスロットルボデーの円筒ボス部に挿入配置される。
かかる状態において、センサケースの上底部上に押圧プレートを当接配置するとともに押圧プレートの位置決め凹孔をセンサケースの位置決め突部に係合配置し、更にこの状態において押圧プレートがネジによってスロットルボデーに螺着固定される。
以上によると、センサケースは押圧プレートによってスロットルボデーに向けて押圧固定され、センサケースの回転は位置決め突部が位置決め凹孔に係合されて規制される。
ここで、センサケースの位置決め突部を正多角形に形成し、押圧プレートの位置決め凹孔を、位置決め突部を形成する正多角形の頂角突部の倍数よりなる頂角凹部をもって形成したので、頂角凹部の数に応じてセンサケースを回転配置できる。
又、センサケースに回転力が加わった際、センサケースの回転は、位置決め突部がスロットルボデーに固着された押圧プレートの位置決め凹孔にて阻止されるのでセンサケースの回転が抑止され、コネクタ部の開口位置を常に初期の設定位置に維持できる。
更に、センサケースは、予め所定の回転角度位置に配置でき、この状態においてセンサケースの位置決め突部に押圧プレートの位置決め凹孔が係合配置される。
従って、押圧プレートをネジによってスロットルボデーに螺着固定する際、センサケースの回転が抑止されて前記螺着作業を行なうことができるので、センサケースを位置決め保持する為の位置決め治具を必要としない。
又、前記位置決め突部は従来のセンサケースの上部に付加的に設ければよく、位置決め凹孔は従来の押圧プレートのケース挿入孔の形状を変更することによって実施できるもので特別に新たな部品を必要とするものでなく従来のものに対して極めて容易に実施できる。

又、本発明の第２の特徴によると、センサケースを押圧して固定する押圧プレートは、押圧プレートに形成した回り止め部がスロットルボデーに係止されることにより、押圧プレートをネジによってスロットルボデーに螺着する際、押圧プレートがネジを中心にして回転することがなく、押圧プレートが圧力センサに対して側方の回転荷重を加えることがない。
これによると、センサケースの円筒壁部とスロットルボデーの円筒ボス部との間に縮設配置されるＯリングが片寄せられて前記円筒壁部と円筒ボス部とのシール性が阻害されることがなく、センサ用負圧導入孔から圧力センサの負圧導入孔に向けて絞り弁より下流側の吸気通路内に生起する負圧を正確に導入できる。
又、センサケース内に配置される圧力センサに対して何等の外力が作用するものでなく、圧力センサに歪みが生ずることがないので、圧力センサは負圧導入孔より導入される負圧に応じた正確な電圧信号をターミナルより出力できる。

以下、本発明になるスロットルボデーの吸気負圧検出装置の一実施例について図により説明する。
図１、図２により本発明に用いられる圧力センサの一実施例について説明する。
図１は圧力センサの上部平面図。図２は図１のＢ−Ｂ線における縦断面図。である。
１は内部に前述した圧力センサＳが合成樹脂材料よりなるポッティング材２によって固定配置されるセンサケースである。
センサケース１は下方に向かって大径孔と小径孔とが連設された円筒壁部１ａが下方に向かって開口して形成され、上底部１ｂには上方に向かって正多角形よりなる位置決め突部１ｃが突出して形成される。
本実施例において位置決め突部１ｃは正六角形をなすもので、これによると位置決め突部１ｃは、６個の頂角突部１ｅ１，１ｅ２…１ｅ６を有する。
又、センサケース１には側方に向かってコネクタ部１ｄが形成されるもので、コネクタ部１ｄ内に突出するターミナル３の内方端には圧力センサＳからのびるセンサ側のターミナルＳｂがハンダ付等によって電気的に接続される。
尚、前記圧力センサはセンサケース１の下方に臨んで配置されるもので、圧力センサＳ内に配置されるシリコンダイヤフラム（図示せず）の片側に向かう負圧導入孔Ｓｃが圧力センサＳの下面に開口する。

次にセンサケース１をスロットルボデーに向けて押圧固定する押圧プレート４について図３により説明する。
押圧プレート４は平板状をなし、図において右方に位置決め凹孔４ａが穿設され、左方にネジ挿通孔４ｃが穿設される。
この位置決め凹孔４ａは以下の如く形成される。
位置決め凹孔４ａは、位置決め突部１ｃが係合配置される孔形状をなすとともに位置決め突部１ｃの頂角突部１ｅが挿入される頂角凹部４ｂを備えるもので、この頂角凹部４ｂは位置決め突部１ｃの頂角突部１ｅの倍数形成される。
すなわち、本実施例において位置決め突部１ｃは正六角形に形成されて６個の頂角突部１ｅ１，…１ｅ６を有するもので、押圧プレート４の頂角凹部４ｂは６個の２倍である１２個の頂角凹部４ｂ１，４ｂ２…４ｂ１２が形成される。
いいかえると、点線を含んで形成される６個の頂角凹部４ｂ２，４ｂ４，４ｂ６，４ｂ８，４ｂ１０，４ｂ１２を有する正６角形の位置決め凹孔４ａを、一点鎖線で示されるように３０度づらして６個の頂角凹部４ｂ１，４ｂ３，４ｂ５，４ｂ７，４ｂ９，４ｂ１１を有する正６角形の位置決め凹孔４ａを形成すると、１２個の頂角凹部４ｂ１…４ｂ１２を備える位置決め凹孔４ａを形成できる。

そして、前記圧力センサＳを備えるセンサケース１は押圧プレート４によって以下の如くスロットルボデー５に螺着固定される。
図４、図５によって説明する。
図４はセンサケース１がスロットルボデー５に螺着固定された状態を示す上部平面図。図５は図４のＣ−Ｃ線における要部縦断面図。である。
スロットルボデー５は内部を吸気通路６が貫通して穿設され、吸気通路６を開閉制御するバタフライ型の絞り弁７は、スロットルボデー５に回転自在に支持された絞り弁軸８に取着される。
又、スロットルボデー５の一側には、センサケース１の大径孔と小径孔とよりなる円筒壁部１ａが挿入される、大径筒部と小径筒部とが連設された円筒ボス部５ａが上方に向かって突出して形成されるとともにその側方にメネジ孔５ｂが上端に向かって開口して穿設された取付けボス５ｃが上方に向かって突出して形成される。
尚、６はセンサ用負圧導入孔であり、その上流側が絞り弁７より下流側の吸気通路６ａ内に開口し、下流側が円筒ボス部５ａの上端５ａ１に向かって開口する。

そして、スロットルボデー５の円筒ボス部５ａに向けてセンサケース１の円筒壁部１ａを挿入配置するもので、このとき円筒ボス部５ａの外周５ａ２と円筒壁部１ａの内周１ａ１との間には環状のＯリング９が縮設配置される。
かかるセンサケース１のスロットルボデー５に対する挿入時において、センサケース１のコネクタ部１ｄは目視によって概略所定の位置に配置できる。

次に押圧プレート４が前記によってスロットルボデー５に挿入配置されたセンサケース１の上底部１ｂ上に配置されるとともにスロットルボデー５の取付けボス５ｃの上端５ｃ１上に配置され、このとき押圧プレート４の位置決め凹孔４ａはセンサケース１の位置決め突部１ｃに係合配置される。すなわち位置決め凹孔４ａの正六角形を形成する６個の頂角凹部４ｂ２，４ｂ４，４ｂ６，４ｂ８，４ｂ１０，４ｂ１２に、センサケース１の位置決め突部１ｃの６個の頂角突部１ｅ１…１ｅ６が係合配置される。

そして、かかる状態において押圧プレート４のネジ挿通孔４ｃを介してネジ１０を取付けボス５ｃの上端５ｃ１に開口するメネジ孔５ｂに向けて螺着する。
以上によると、センサケース１の上底部１ｂが押圧プレート４によって押圧保持されることからセンサケース２の上方への脱出が抑止され、センサケース１の回転は、正六角形をなす位置決めの突部１ｃがそれに対応する頂角凹部４ｂを有する位置決め凹孔４ａに係合配置されることから抑止される。更にセンサケース２内に配置される圧力センサＳと外気とは円筒壁部１ａと円筒ボス部５ａとの間に縮設されたＯリング９によって遮断される。
従って、絞り弁７より下流側の吸気通路６ａ内に生起する負圧は、センサ用負圧導入孔６、負圧導入孔Ｓｃを介して圧力センサＳ内に導入され、この負圧に応じた電圧信号をセンサ側のターミナルＳｂ、ターミナル３を介して例えば外部のＥＣＵ（図示せず）に向けて出力できる。

ここで本発明によると、センサケース１の位置決め突部１ｃを正多角形状とし、押圧プレート４に穿設される位置決め凹孔４ａに、位置決め突部１ｃの正多角形の頂角突部１ｅ１…１ｅ６の倍数よりなる頂角凹部４ｂ1…４ｂ１２を穿設したので、頂角凹部４ｂ１…４ｂ１２の数に応じてセンサケース１を回転させて取着できる。
本実施例にあっては、位置決め突部１ｃを正六角形状とし、押圧プレート４の位置決め孔４ａに、頂角突部１ｅ１…１ｅ６の倍数である１２個の頂角凹部４ｂ１…４ｂ１２を設けたので、センサケース１を回転方向において３０度づつ１２通りの回転方向位置を選択できる。
従って従来と同様にセンサケース１のコネクタ部１ｄの位置を回転方向において自在に設定できる。

そして、本発明によれば、センサケース１に過度な回転力が加わった際において、位置決め突部１ｃの複数の頂角突部１ｅ１…１ｅ６が押圧プレート４の複数の頂角凹部４ｂ２，４ｂ４，４ｂ６，４ｂ８，４ｂ１０，４ｂ１２に係合して配置されるのでセンサケース１が回転することがなく、常にセンサケース１のコネクタ部１ｄを初期の設定位置に維持できるものである。
又、複数の頂角突部と複数の頂角凹部とによってセンサケース１が押圧プレート４に係合されたので、センサケース１に加わる外力が１ヶ所に集中して作用することなく各頂角突部に分散されるので、回転力を受けた際におけるセンサケース１の破損も抑止できる。
又、押圧プレート４の位置決め凹部４ａがセンサケース１の位置決め突部１ｃに係合配置され、この状態において押圧プレート４をネジ１０によってスロットルボデー５に螺着する際、センサケース１は前記位置決め凹孔４ａと位置決め突部１ｃの係合によってその回転が抑止されるので、押圧プレート４のネジ締め作業時においてセンサケース１自体の回転を阻止する位置決め治具が不要になったもので、設備費を低減できる。
又、センサケース１の円筒壁部１ａの内周とスロットルボデー５の円筒ボス部５ａの外周との間にＯリング９を配置したので、押圧プレート４の締めつけ方向（図５において上下方向）において、センサケース１とスロットルボデー５とが当接する部位を無くすことができたもので、これによるとセンサケース１に大なる押圧力が作用することがなく、圧力センサＳが歪んで出力電圧が変化することがない。

再び図３に戻って押圧プレート４について説明すると、４ｄは、ネジ挿通孔４ｃの左方に穿設されて外側方に開口する欠円形状をなす回り止め部であり、この回り止め部４ｄは、押圧プレート４をスロットルボデー５の取付けボス５ｃの上端５ｃ１にネジ１０にて螺着する際、取付けボス５ｃの上端５ｃ１に突出して形成した規制杆部５ｄに係止される。
以上によると、押圧プレート４をネジ１０にてスロットルボデー５の取付けボス５ｃに螺着する際、ネジ１０を中心とした押圧プレート４の回転を抑止できる。
これによると、センサケース１に対して押圧プレート４より側方の押圧力が付与されることがないので、Ｏリング９が片側に縮んで円筒壁部１ａの内周と、円筒ボス部５ａの外周との気密が損われることがない。
又、圧力センサＳに対してセンサケース１から何等の外力も加えられることがないので、圧力センサＳからの出力特性を良好に維持できる。

図６、図７には回り止め部の他の実施例が示される。
図６は押圧プレートにてセンサケースがスロットルボデーに向けて押圧固定された状態を示す要部上部平面図。図７は図６のＤ−Ｄ線における要部縦断面図。である。
押圧プレート４に形成される回り止め部４ｅは、押圧プレート４の下面より下方に向けてエンボス加工によって突出して形成される。
そして、この回り止め部４ｅが取付けボス５ｃの上端５ｃ１に穿設した係合孔５ｆ内に係合配置され、これによって押圧プレート４のネジ締め時における押圧プレート４の回転を抑止できる。

尚、位置決め突部１ｃの正多角形状は前記正六角形に限定されることなく、正八角形、正四角形、正三角形であってもよい。

本発明の吸気負圧検出装置に用いられる圧力センサの上部平面図。 図１のＢ−Ｂ線における縦断面図。 本発明の吸気負圧検出装置に用いられる押圧プレートの上部平面図。 本発明の吸気負圧検出装置であって、センサケースがスロットルボデーに螺着固定された状態における上部平面図。 図４のＣ−Ｃ線における要部縦断面図。 押圧プレートにてセンサケースがスロットルボデーに向けて押圧固定された他の実施例を示す要部上部平面図。 図６のＤ−Ｄ線における要部縦断面図。 従来の吸気負圧検出装置を示す上部平面図。 図８のＡ−Ａ線における要部縦断面図。

符号の説明

１ センサケース
１ｂ 上底部
１ｃ 位置決め突部
１ｅ１，１ｅ２… 頂角突部
４ 押圧プレート
４ａ 位置決め凹孔
４ｂ１，４ｂ２… 頂角凹部
４ｄ 回り止め部
５ スロットルボデー
Ｓ 圧力センサ

Claims (2)

1. センサケース内に圧力センサが配置されるとともに圧力センサからの出力信号がセンサケースのコネクタ部内に突出するターミナルを介して出力され、
   前記センサケースの円筒壁部が、スロットルボデーより突出する円筒ボス部に回転自在に挿入配置されるとともにセンサケースがスロットルボデーに螺着される押圧プレートにて押圧固定されるスロットルボデーの吸気負圧検出装置において、
   センサケース１の上底部１ｂに、正多角形よりなる位置決め突部１ｃを設け、
   一方、押圧プレート４には、前記位置決め突部を形成する正多角形の頂角突部１ｅ１，１ｅ２の倍数よりなる頂角凹部４ｂ１，４ｂ2…を有する位置決め凹部４ａが穿設され、
   前記押圧プレートをセンサケース１の上底部１ｂ上に配置するとともに位置決め凹孔４ａをセンサケース１の位置決め突部１ｃに係合配置し、更に押圧プレート４をスロットルボデー５に螺着固定したことを特徴とするスロットルボデーの吸気負圧検出装置。
2. 前記押圧プレートに押圧プレート４の回転を抑止する回り止め部４ｄを設け、該回り止め部をスロットルボデー５に係止したことを特徴とする請求項１記載のスロットルボデーの吸気負圧検出装置。
   

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