JPH04121427A - 内燃機関の絞り弁装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、弁体の全閉位置への戻しトルクをばねの復帰
力で与える方式の内燃機関の絞り弁装置に係り、特に自
動車用ガソリンエンジンに好適な絞り弁装置に関する。

〔従来の技術〕

従来の装置では、特開昭６３−２８０８２７号公報に記
載のように、螺形弁からなる絞り弁本体の軸にねじりコ
イルばねを設け、このばねによす絞り弁本体の開き変位
量に比例した戻しトルクが与えられるようになっており
、この結果、絞り弁全開位置付近では戻しトルクが大き
くなり、アクセルペダルの踏力が増して操作が重くなる
という不具合があった。

すなわち、例えば、自動車用ガソリンエンジンでは、ド
ライバーがアクセルペダルを踏み込むと、その力はスロ
ットルケーブルを介してジヨイント部、スロットルレバ
ー、絞り弁軸へと伝達され、絞り弁を開き、エンジン出
力を増加させるようにする。この際、アクセル踏力とス
プリング（ばね）による戻しトルクとの力の平衡により
、絞り弁はある開度に設定され、エンジン出力を制御す
る。

そして、ドライバーがアクセルペダルを離すと、絞り弁
はスプリングにより戻しトルクを受け、アジャストスク
リューにぶつかり、初期のアイドル状態に戻る。

このように、絞り弁の開度が機関出力を決定する大きな
要因であり、従って、万−戻り不良が発生したならば車
両が暴走し、ひいては人の生命にまでかかわってくる安
全上重大な問題を生じるので、必要以外のとき（アクセ
ルを踏んでいない状ＷＢ）には必ずアイドル状態に戻る
二とが必要不可欠である。

このような背景から、安全上必要最少限の戻しトルクが
設定されるのであるが、上記従来の技術によれば、戻し
トルクを与えるスプリングは、はね定数に＝ｃｏｎｓｔ
、即ち変位量の変化に比例して応じて戻しトルクも変化
する。

従って、アイドル時のトルクをＴｉｄｌｅ、全開時のト
ルクをＴｗｏｔ、作動角をθとすると、Ｔｗｏｔ＝Ｔｉ
ｄｌｅ＋にθとなる。ここで、アイドル時のトルクＴ　
１ｄｌｅは、前述のような理由により、２５ｋｇ＋ｎｍ
以上を必要とするので、作動角に比例したトルク増加分
にθが加算され、全開時のトルクＴｗｏｔ＝７０ｋｇ＋
＋ｍ程度となっている。

これは長距離走行や女性ドライバー等にはかなり負担に
なるレベルである。

加えて、今後、市場のニーズとして高出力化に対応した
多連スロットル化、エンジンレイアウトの自由度を上げ
るためのアクセルワークユニットの採用等、踏力はます
ます増大する方向に進む。

従って、上記従来技術では、アクセルペダルの踏力が増
して操作が重くなるという不具合が生じるのである。

そこで、このような従来技術の不具合を除くため、特開
昭６０−６０２５号公報では、ねじりコイルばねと引張
りコイルばねを組合わせ、はぼ−定の戻しトルクを与え
る技術について開示しており、この技術によれば、アイ
ドル時の戻しトルクを従来なみに保ったままで、全開時
のトルクを従来に比べ低減することができるので、全開
時付近でのアクセル踏力を軽減でき、良好な操作フィー
リングが得られる。

また、この技術を利用すれば、今後市場ニーズが高まる
と予想される、エンジンの大出力化のための多連スロッ
トルシステム、およびエンジンレイアウトの自由度を高
めるアクセルワークユニットの採用等に柔軟に対応が可
能になる。すなわち、一般に、このような多連スロット
ルシステムやアクセルワークユニットシステムではフェ
イル・セーフ（ｆａｎ　５ａｆｅ）上、戻し機構が増え
るため、戻しトルクが高くなる傾向があるが、このよう
な場合にも全開時付近でのアクセル踏力を軽減でき、良
好な操作フィーリングが得られるからである。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記従来技術は、絞り弁軸長の増大について配慮がされ
ておらず、耐振動性・耐久性の面で不利であるという問
題があった。すなわち、従来技術では、その戻しばねが
絞り弁軸を中心としてその同心円上に装着したねじりコ
イルばねで構成されており、この構造では、ねじりコイ
ルばね＋α分だけ絞り弁軸方向に長くなるため、絞り弁
軸長の増大を招き、結果として、耐振動性・耐久性の面
で不利になってしまうのである。

本発明は、絞り弁軸長の増大を伴わず、全開時付近での
アクセル踏力を軽減でき、良好な操作フィーリングが得
られるようにした、内燃機関の絞り弁装置の提供を目的
とする。

〔課題を解決するための手段］ 上記目的は、絞り弁に戻しトルクを与えているスプリン
グのばね定数ｋを可変にする手段として、ばね定数を異
にする少なくとも２個の圧縮コイルばねを設けることに
より達成される。

〔作用〕

圧縮コイルばねは、絞り弁の軸の延長方向とは直角な方
向に配置することにより戻しトルクを発生させることが
できるから、軸方向寸法の増大を伴うことなく、所定の
戻しトルクを絞り弁本体に与えることができる。

［実施例］ 以下、本発明による内燃機関の絞り弁装置について、図
示の実施例により詳細に説明する。

第１図及び第２図は本発明の一実施例で、図において。

内燃機関の吸気通路１がスロットルボディ２内に形成さ
れ、絞り弁３は絞り弁軸４に固着されている。絞り弁軸
４はスロットルボディ２の軸受ハウジング５に介装され
た軸受６により回動支持されており、該軸受６はそれぞ
れ軸受ストッパ７により軸受ハウジング５に押圧固定さ
れている。軸受ストッパ７の側面に形成された凹部には
ダストシール８が介装されている。

絞り弁軸４の端部にはスロットルレバー９が固着されて
おり、図示しないアクセルからの力が伝達される。

絞り弁３に戻しトルクを与えるスプリングは、スロット
ルレバー９の周辺部に形成しである突起部材９Ａにより
圧縮される第１の圧縮コイルスプリング１ｏと、この圧
縮コイルスプリング１０のばね定数に１゜よりも大きな
ばね定数ｋ１１を有する第２の圧縮コイルスプリング１
１とを直列に接続組合せたもので構成され、そして、こ
の第２の圧縮コイルスプリング１１は、ケース１４の中
で、移動可能に挿入されている板１４Ａにより、予め初
期荷重を与えるように構成しである。

絞り弁３は、アジャストスクリュ１２によりアイドル開
度にセットされ、全開位置はストッパ１３により決定さ
れ、さらにスロットルレバー９には、図示してないが、
スロットルケーブルと接続するジヨイント部が設けられ
ている。

次に、この実施例の動作について説明する。

いま、ドライバーがアクセルを踏み込むと、その力は、
図示しないスロットルケーブルを介してジヨイント部か
らスロットルレバー９に伝えられ、絞り弁軸４を回動さ
せ、絞り弁１を開いてエンジン出力を増す。

この際、アクセル踏力と圧縮コイルスプリング１０．１
１からなるスプリングによる戻しトルクとの力の平衡に
より、絞り弁３は成る開度に設定され、エンジン出力が
制御される。

次に、ドライバーがアクセルを離すと、絞り弁３はスプ
リング１０．１１により戻しトルクを受け、アジャスト
スクリュ１２にぶつかるまで回動され、初期のアイドル
状態に戻る。

このとき、絞り弁３に戻しトルクを与えるスプリングと
して図示のように、スロットルレバー９の周辺部に形成
しである突起部材９Ａにより圧縮される第１の圧縮コイ
ルスプリング１０と、この圧縮コイルスプリング１０の
ばね定数ｋＩ０よりも大きなばね定数ｋｌ＋を有する第
２の圧縮コイルスプリング１１とを直列に接続組合せ、
且つ、この第２の圧縮コイルスプリング１１は、ケース
１４の中で、移動可能に挿入されている板１４Ａにより
、予め初期荷重を与えるように構成しであるため、絞り
弁３の開度が小さい時にはばね定数の大きい領域による
戻しトルクが作用し、開度が太きくなるとばね定数の小
さい特性となるようにセツチングすることができ、こう
することにより、第３図に示すように、アイドル時のト
ルクＴ　１ｄｌｅは従来のままで全開時のトルクＴｗｏ
ｔを従来よりがなり低い値にすることができ、従って、
この実施例によれば、アイドル時のトルクＴｉｄｌｅを
安全性の保持に必要とする充分な値に保ちながら、確実
に全開時付近でのアクセル踏力を軽減でき、良好な操作
フィーリングを与えることができる。

また、従来の戻しばねは絞り弁軸を中・むとしてその同
心円上に装着されていた。この構造では、ねじりばね＋
αの長さがスラスト方向に長くなるため、絞り弁軸長の
増大を招き、結果として、耐振動性・耐久性の面で不利
な構造であった。

しかしながら、この実施例によれば、ねじりばねを使用
しないで、圧縮コイルスプリングを採用しているため、
耐振動性の面でも有利な方向に働き、さらにボディのコ
ンパクト化の効果もある。

ところで、本発明に使用する圧縮コイルスプリングとし
ては、第４図に示すような特性が与えられれば、どのよ
うなばねを用いて実施してもよく、例えば第４図（ａ）
〜（ｄ）に示す不等ピッチばねや、不等径ばねを使用し
て実施してもよいことはいうまでもない。

〔発明の効果〕

本発明によれば、アイドル時の戻しトルクを従来なみに
保ったままで、全開時のトルクを従来に比べ低減するこ
とができるので、確実な安全性保持のもとで、充分に全
開時のアクセル踏力の軽減が可能で、良好な操作フィー
リングを得ることができる。

また、本発明によれば、ねじりばねを装着せず、圧縮コ
イルスプリングを使用しているため、絞り弁細長を短く
でき、耐振動性の向上、ボディコンパクト化を充分に図
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による内燃機関の絞り弁装置の一実施例
を示す縦断側面図、第２図は第１１１ｉ１のＡ−Ａｍに
よる断面図、第３図は動作説明用の特性図、第４図は本
発明で使用可能なばねの例を示す特性図、第５図は本発
明で使用可能なばねの例を示す側面図である。 ｌ・・・・・・内燃機関の吸気通路、２・・・・・・ス
ロットルボディ、３・・・・・・絞り弁、４・・・・・
・絞り弁軸、５・・・・・軸受ハウジング、６・・・・
・・軸受、７・・・・・・軸受ストッパ、８・・・・・
・ダストシール、９・・・・・・スロットルレバ、９Ａ
・・・・・・突起部材、１ｏ・・・・・・第１の圧縮コ
イルスプリング、１１・・・・・・第２の圧縮コイルス
プリング、１２・・・・・・アジャストスグリュ、１３
・・・・・・スＵ 第７０）ｌ土層ＦＪイルスプリン７１４Ａ４ｉ３　絞り
弁 ○ 第３図 第４図 変 位 量 第５図 （ＣＩ） （ｂ） （ｃ）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、絞り弁本体の全閉位置への戻しトルクをばねの復帰
   力で与える方式の内燃機関の絞り弁装置において、ばね
   定数を異にする少なくとも２個の圧縮コイルばねを設け
   、これら少なくとも２個の圧縮コイルばねの復帰力によ
   り上記絞り弁本体に対する上記戻しトルクが与えられる
   ように構成したことを特徴とする内燃機関の絞り弁装置
   。 ２、請求項１の発明において、上記少なくとも２個の圧
   縮コイルばねが直列に組合わされ、これらの圧縮コイル
   ばねの内、ばね定数の大きい方のばねに予め初期荷重が
   与えられていることを特徴とする内燃機関の吸気通路装
   置。 ３、請求項１又は２の発明において、上記少なくとも２
   個の圧縮コイルばねが不等ピッチコイルばねで構成され
   ていることを特徴とする内燃機関の絞り弁装置。 ４、請求項１又は２の発明において、上記少なくとも２
   個の圧縮コイルばねが、圧縮に伴って有効径が変化する
   ばねで構成されていることを特徴とする内燃機関の絞り
   弁装置。 ５、請求項１乃至４のいずれかの発明において、上記絞
   り弁に与えられる戻しトルクが、絞り弁の開度に従属せ
   ず、常にほぼ一定値を保つように構成されていることを
   特徴とする内燃機関の絞り弁装置。