JPH06207536A - 内燃機関の絞弁駆動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 電動モータ４４により絞弁２５を強制的に閉
じた際の各部の変形を小さくするとともに、アクセルワ
イヤがレバー等と干渉しないようにする。 【構成】 絞弁２５が固定されたスロットルシャフト２
７には、アクセルドラム３３が回転可能に取り付けられ
ている。ロストモーションスプリング３７は、スロット
ルシャフト２７をアクセルドラム３３に対し相対的に開
方向へ付勢しており、アクセルドラム３３の動作が該ロ
ストモーションスプリング３７を介してスロットルシャ
フト２７に伝達される。スリップ検出時にスロットルシ
ャフト２７を強制的に閉方向へ動かす電動モータ４４
が、絞弁２５を中心としてロストモーションスプリング
３７と同一の側に配置されている。ロストモーションス
プリング３７の絞弁２５側にアクセルドラム３３が位置
し、かつ電動モータ４４とスロットルシャフト２７との
連係部が反対側に位置する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、トラクションコント
ロール用の電動モータを備えた内燃機関の絞弁駆動装置
に関し、特に、基本的な開閉操作をアクセルドラムによ
り機械的に行わせ、スリップ検出時等の出力抑制時にの
み電動モータにて絞弁を強制的に閉じることができるよ
うにした形式の絞弁駆動装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】トラクションコントロールシステム用の
専用の第２絞弁を具備せずに、１つの絞弁を通常は機械
的に開閉させ、かつ出力抑制時にのみ電動モータにて強
制的に閉じるようにした形式のトラクションコントロー
ルシステムが従来から提案されている。

【０００３】図８および図９は、この種のトラクション
コントロールシステムの原理を説明するもので、スロッ
トルシャフト６１に絞弁６２が固定されているととも
に、一端にコントロールレバー６３が固定されている。
また他端には、ロストモーションスプリング支持部６４
が固定されている。アクセルワイヤ６５を介して図外の
アクセルペダルに連係するアクセルドラム６６は、スロ
ットルシャフト６１に回転可能に支持されており、かつ
コイルスプリングからなるリターンスプリング６７によ
って常時閉方向へ付勢されている。そして、上記アクセ
ルドラム６６とロストモーションスプリング支持部６４
との間に、コイルスプリングからなるロストモーション
スプリング６８が配設されている。このロストモーショ
ンスプリング６８は、ロストモーションスプリング支持
部６４つまりスロットルシャフト６１を、相対的に開方
向へ付勢している。またアクセルドラム６６とロストモ
ーションスプリング支持部６４とは、図に模式的に示す
係合部６６ａ，６４ａを有し、両者の機械的な当接によ
って、アクセルドラム６６を基準としたスロットルシャ
フト６１の開方向への動きが所定位置に位置決めされて
いる。つまり、通常は、ロストモーションスプリング６
８のばね力によって、アクセルドラム６６とスロットル
シャフト６１との相対角度が所定位置に保たれる。一
方、コントロールレバー６３には、ギヤ６９の突起部６
９ａが係合可能となっている。このギヤ６９は、中間ギ
ヤ７０を介して、電動モータ７１のピニオン７２に連動
している。

【０００４】図８は、通常走行時、特に絞弁６２が全開
状態まで開かれた状態を示しているが、このように、通
常走行時にはギヤ６９の突起部６９ａが絞弁６２の全開
相当位置まで回動している。つまり、絞弁６２が全開と
なるまでコントロールレバー６３と突起部６９ａとは当
接することがない。そして、アクセルワイヤ６５が矢印
ａのように引かれてアクセルドラム６６が開方向へ回動
すると、ロストモーションスプリング６８のばね力によ
って、ロストモーションスプリング支持部６４がアクセ
ルドラム６６に追従して開方向へ回動し、絞弁６２が開
く。従って、通常の絞弁駆動装置と同様に、アクセルペ
ダルの操作に応じて絞弁６２が開閉する。

【０００５】一方、絞弁６２が開いている状態で例えば
駆動輪のスリップが検出されると、図９の矢印ｂに示す
ように電動モータ７１が回動する。そのため、コントロ
ールレバー６３がギヤ６９によって閉方向へ押され、絞
弁６２がロストモーションスプリング６８のばね力に抗
して閉方向へ作動するのである。尚、このとき、アクセ
ルドラム６６とロストモーションスプリング支持部６４
の相対的な変位は、図９のようにロストモーションスプ
リング６８によって吸収され、アクセルペダル側への影
響は殆ど生じない。

【０００６】また図１０は、特開昭６３−２５３４４号
公報に示された絞弁駆動装置を示している。これは、ト
ラクションコントロール用のものではなく、燃費向上を
図るために絞弁開度を規制するようにしたものである
が、同様にロストモーションスプリング６８を用いて電
動モータ７１により絞弁６２を閉方向に駆動する構成と
なっている。この公報の例では、ロストモーションスプ
リング６８と電動モータ７１とが絞弁６２を中心として
一方の側に配置されており、スロットルシャフト６１に
ロストモーションスプリング支持部６４が固定され、該
ロストモーションスプリング支持部６４の一部としてコ
ントロールレバー６３と係合部６４ａとが延長形成され
ている。このロストモーションスプリング支持部６４
は、ロストモーションスプリング６８の絞弁６２側に位
置し、かつ反対側にアクセルドラム６６が位置してい
る。アクセルドラム６６は、やはりスロットルシャフト
６１に回転可能に支持されており、ロストモーションス
プリング６４の一端が連係している。そして、このアク
セルドラム６６を貫通したスロットルシャフト６１先端
部に、更にスロットル閉鎖レバー７３（図８，９のギヤ
６９に相当する）が回転自在に取り付けられており、該
レバー７３から延長したストッパアーム７３ａ（図８，
９の突起部６９ａに相当する）がコントロールレバー６
３に連係している。上記スロットル閉鎖レバー７３は、
リンク７４，７５を介して電動モータ７１に連動してい
る。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】図８，図９に示す従来
の絞弁駆動装置においては、絞弁６２を挟んで一方にロ
ストモーションスプリング６８が配置され、かつ他方に
電動モータ７１が配置されているが、このような構成に
おいては、トラクションコントロール時つまり電動モー
タ７１による強制的な閉作動時に、コントロールレバー
６３とロストモーションスプリング支持部６４との２点
を作用点としてスロットルシャフト６１が捩られる形と
なる。従って、この力を受ける２点が絞弁６２を挟んで
離れて位置するため、スロットルシャフト６１の捩れ変
形が大きくなり、またモーメントに抗し得るようにスロ
ットルシャフト６１を大径化する必要が生じる、という
不具合があった。

【０００８】また図１０に示す従来の絞弁駆動装置にお
いては、ロストモーションスプリング６８の絞弁６２側
にロストモーションスプリング支持部６４が配置され、
かつ反対側にアクセルドラム６６が配置されている。そ
して、スロットル閉鎖レバー７３が更に外側に位置し、
アクセルドラム６６をまたぐような形でコントロールレ
バー６３とストッパアーム７３ａとが連係している。従
って、アクセルドラム６６を操作するアクセルワイヤ６
５がコントロールレバー６３やストッパアーム７３ａと
干渉する不具合があり、そのレイアウトが難しい。しか
も、コントロールレバー６３とストッパアーム７３ａと
が外周側に大きく突出した構造となり、装置の大型化を
招く。また、電動モータ７１の捩れトルクを受けるコン
トロールレバー６３（ロストモーションスプリング支持
部６４）とスロットル閉鎖レバー７３とが必然的に離れ
てしまい、その距離が大きなものとなるので、各部の剛
性が高く要求され、重量増の要因となる。

【０００９】

【課題を解決するための手段】この発明は、スロットル
シャフトが貫通し、かつ該スロットルシャフトに絞弁が
取り付けられてなるスロットルボディと、上記スロット
ルシャフトに回転可能に支持され、かつ運転者によって
操作されるアクセルドラムと、このアクセルドラムを閉
方向へ付勢するリターンスプリングと、上記アクセルド
ラムとスロットルシャフトとの間に設けられ、かつスロ
ットルシャフトを相対的に開方向に付勢して両者の相対
角度を所定位置に保つロストモーションスプリングと、
このロストモーションスプリングのばね力に抗してスロ
ットルシャフトを閉方向へ駆動するトラクションコント
ロール用の電動モータとを備えてなる内燃機関の絞弁駆
動装置において、上記ロストモーションスプリングと電
動モータとを、絞弁を中心として一方の側に配置すると
ともに、ロストモーションスプリングの絞弁側に上記ア
クセルドラムを配置し、かつ反対側に上記電動モータと
スロットルシャフトとの連係部を配置したことを特徴と
している。

【００１０】

【作用】通常はスロットルシャフトの回動が電動モータ
に規制されないので、運転者によってアクセルドラムが
操作されると、その動きがロストモーションスプリング
を介してスロットルシャフトへ伝達され、絞弁が開閉す
る。

【００１１】トラクションコントロール時、例えばスリ
ップ検出時には、電動モータが作動してスロットルシャ
フトを閉方向へ駆動する。このとき、アクセルドラムと
スロットルシャフトとの相対角度の変化はロストモーシ
ョンスプリングが吸収する。従って、ロストモーション
スプリングのばね力によってスロットルシャフトが捩ら
れるが、該ロストモーションスプリングと電動モータと
がスロットルボディの一方の側に近接して位置するの
で、その捩れは小さくなる。

【００１２】また、アクセルドラムを操作するアクセル
ワイヤの位置に対し、電動モータとスロットルシャフト
との連係部が外側に位置するようになり、両者は交差し
ない。そして、電動モータとスロットルシャフトとの間
での捩れトルクの伝達は、至近距離で行える。

【００１３】

【実施例】以下、この発明の一実施例を図面に基づいて
詳細に説明する。この実施例は、Ｖ型内燃機関の絞弁駆
動装置に本発明を適用したもので、特に、各バンク毎に
絞弁を備え、かつ両者を一体に駆動する構成となってい
る。

【００１４】図３は、この発明に係る絞弁駆動装置を備
えたＶ型６気筒内燃機関の吸気系を示すもので、左右バ
ンク毎にそれぞれ吸気コレクタ２，３が設けられている
とともに、各吸気コレクタ２，３の中央部に接続した吸
気入口管４，５が同一方向へ向かってＬ字形に折曲され
ており、それぞれの先端部に、スロットルボディ取付用
のフランジ部６，７が形成されている。各吸気コレクタ
２，３の各３本のブランチ部８，９は、中央のフランジ
部１０において一体に連結されている。すなわち、左右
の吸気コレクタ２，３、ブランチ部８，９、吸気入口管
４，５は、吸気マニホルドアッパ１として一体に鋳造さ
れている。この吸気マニホルドアッパ１は、図示せぬ吸
気マニホルドロアと上記フランジ部１０において接続さ
れ、該吸気マニホルドロアを介して各ブランチ部８，９
が左右バンクの各吸気ポート（図示せず）に連通する形
となる。

【００１５】左右に離れて位置する吸気入口管４，５先
端部のフランジ部６，７には、それぞれ独立したスロッ
トルボディ１１，１２が各４本のボルト１３にて取り付
けられている。また、中央のフランジ部１０の端部に
は、一対のボス部１４が形成されており、ここに後述す
るセンターブラケット１５がボルト１６にて固定されて
いる。

【００１６】図１および図２は、上記のスロットルボデ
ィ１１，１２等の詳細を示すもので、各スロットルボデ
ィ１１，１２は、吸気入口管４，５にボルト結合される
略矩形のフランジ部１７，１８と、吸気管ダクト１９，
２０が接続される円筒部２１，２２とを有し、かつ貫通
形成された吸気通路２３，２４を開閉するようにそれぞ
れ円板状の絞弁２５，２６を備えている。これらの絞弁
２５，２６を互いに連結するスロットルシャフト２７
は、概ね３つの部分に分割されているが、互いに一体に
回転するように連結されており、実質的に一本に連続し
た形となっている。すなわち、一方の端部に位置する第
１スロットルシャフト２８は、スロットルボディ１１を
貫通して配置され、かつ絞弁２５が固定されている。同
様に、他方の端部に位置する第２スロットルシャフト２
９は、スロットルボディ１２を貫通して配置され、かつ
絞弁２６が固定されている。そして、中間部に位置する
中間スロットルシャフト３０は、左右の連結部３１，３
２を介して第１，第２スロットルシャフト２８，２９と
一体に回転するように連結されている。尚、各連結部３
１，３２は、一種のボールジョイント状の構成となって
おり、多少揺動した状態でも円滑な回転伝達がなされる
ようになっている。

【００１７】図左方のスロットルボディ１１を貫通する
第１スロットルシャフト２８の一端部、具体的には中間
スロットルシャフト３０側の端部には、アクセルドラム
３３と自動車速制御用のＡＳＣＤドラム３４とが並んで
配置されている。またアクセルドラム３３を閉方向に付
勢するリターンスプリング３５と、ＡＳＣＤドラム３４
を閉方向に付勢するＡＳＣＤドラムリターンスプリング
３６と、ロストモーションスプリング３７とが順次介装
されている。ここで上記アクセルドラム３３は第１スロ
ットルシャフト２８には固定されておらず、回転可能に
取り付けられている。またロストモーションスプリング
３７は、第１スロットルシャフト２８端部のロストモー
ションスプリング支持部５０と上記アクセルドラム３３
との間に配設されているもので、アクセルドラム３３に
対し第１スロットルシャフト２８を相対的に開方向へ付
勢している。具体的には、ロストモーションスプリング
３７の絞弁２５側の端部がＡＳＣＤドラムリターンスプ
リング３６の内周側を通してアクセルドラム３３に連係
しており、反対側の端部がロストモーションスプリング
支持部５０に連係している。尚、開方向へ回動付勢され
ているロストモーションスプリング支持部５０とアクセ
ルドラム３３とは、両者の相対角度を所定位置に保つよ
うに、ロストモーションスプリング３７内周側の図示せ
ぬ部分において互いに機械的に当接している。つまり、
図示せぬアクセルワイヤを介してアクセルドラム３３が
操作されると、ロストモーションスプリング３７のばね
力によってロストモーションスプリング支持部５０が追
従して動き、スロットルシャフト２７全体が回動するよ
うになっている。そして、スロットルボディ１１下面に
アクセル開度センサ３８が配置されており、リンク機構
３９を介してアクセルドラム３３の開度を検出するよう
になっている。

【００１８】図右方のスロットルボディ１２を貫通する
第２スロットルシャフト２９はアクセルドラムを具備し
ておらず、中間スロットルシャフト３０側の端部にリタ
ーンスプリング４０のみを備えている。また反対側の端
部の回転角を直接検出するように、スロットルボディ１
２の側部に、スロットル開度センサ４１が配置されてい
る。尚、４２は機関冷却水温が低いときに突出して絞弁
開度を増加させるファストアイドル用ピストンを示して
いる。

【００１９】スロットルシャフト２７の中間部を構成す
る中間スロットルシャフト３０は、センターブラケット
１５によって回転可能に支持されている。このセンター
ブラケット１５は、略コ字状をなし、中央のベース部１
５ａが前述したようにボルト１６にて吸気マニホルドア
ッパ１のフランジ部１０に固定されるようになってい
る。また、センターブラケット１５の一端部、詳しくは
スロットルボディ１１側の端部には、ギヤボックス部４
３が一体に設けられており、ここに電動モータ４４が取
り付けられている。この電動モータ４４は、図４に示す
ように、その軸心がスロットルシャフト２７に対しオフ
セットしており、かつ平行に配置されている。

【００２０】図５および図６は、上記ギヤボックス部４
３内部の構成を示すもので、電動モータ４４のシャフト
に設けたピニオン４５が中間ギヤ４６の大歯車４６ａに
噛み合っている。中間ギヤ４６は、大歯車４６ａと一体
に小歯車４６ｂを有し、該小歯車４６ｂが扇形ギヤ４７
に噛み合っている。この扇形ギヤ４７は、中間スロット
ルシャフト３０を中心として回動可能となっており、中
間スロットルシャフト３０には固定されていない。そし
て、中間スロットルシャフト３０には、コントロールレ
バー４８が固定されており、上記扇形ギヤ４７の端部と
該コントロールレバー４８の先端部とが当接可能となっ
ている。つまり、この扇形ギヤ４７とコントロールレバ
ー４８とが、電動モータ４４とスロットルシャフト２７
との実質的な連係部となっており、ここで電動モータ４
４からのトルク伝達がなされる。尚、４９は扇形ギヤ４
７を一方に付勢するリターンスプリングである。

【００２１】すなわち、図６は、トラクションコントロ
ール用の電動モータ４４がＯＦＦ状態で、かつ絞弁２
５，２６が全閉となっている状態を示しているが、電動
モータ４４のＯＦＦ状態では、図示するように絞弁２
５，２６の全開位置相当まで扇形ギヤ４７が回動してい
るので、絞弁２５，２６がアクセルドラム３３の動きに
従って自由に回動できる状態となる。つまり、運転者の
意思に沿って絞弁２５，２６が開閉操作される。このと
き、スロットルシャフト２７には各部のフリクション等
による捩れが作用するが、その力は僅かであり、何ら問
題とならない。

【００２２】一方、駆動輪のスリップ検出等に基づき電
動モータ４４がＯＮ作動すると、扇形ギヤ４７が図６の
反時計回り方向へ回動してコントロールレバー４８の先
端部を押圧する。これにより、スロットルシャフト２７
がロストモーションスプリング３７のばね力に抗して強
制的に閉方向へ回動され、絞弁２５，２６が閉作動す
る。尚、この状態では、ロストモーションスプリング支
持部５０とアクセルドラム３３との相対位置の変化をロ
ストモーションスプリング３７が吸収するため、アクセ
ルドラム３３自体は動かない。ところで、このように絞
弁２５，２６が強制的に閉方向へ駆動されたときに、ス
ロットルシャフト２７には、主としてロストモーション
スプリング３７の反力により捩りモーメントが作用す
る。これは、ロストモーションスプリング支持部５０と
コントロールレバー４８との２点を作用点としてスロッ
トルシャフト２７に加えられるが、ロストモーションス
プリング３７と電動モータ４４とが絞弁２５を中心とし
て一方の側に位置しており、その結果、上記の作用点と
なる２点が近接しているので、連結部３１を含めてスロ
ットルシャフト２７の捩れ変形が小さくなる。また、一
定の捩れ変形を許容するものとすれば、それだけスロッ
トルシャフト２７の小径化が可能となり、かつ連結部３
１に要求される剛性も小さくなる。従って、全体の小型
軽量化が図れる。尚、スロットルボディ１２側は、スロ
ットルボディ１１側に単純に連動するに過ぎず、その位
置等がスロットルシャフト２７の捩れに与える影響は非
常に少ない。

【００２３】また、アクセルドラム３３がロストモーシ
ョンスプリング３７の絞弁２５側に位置し、かつ反対側
に連係部となる扇形ギヤ４７およびコントロールレバー
４８が位置しているので、アクセルドラム３３を操作す
るアクセルワイヤとコントロールレバー４８等が干渉す
ることがなく、そのレイアウトが自由になる。また、連
係部となる扇形ギヤ４７とコントロールレバー４８とが
アクセルドラム３３を挟まずに隣接して配置されるた
め、電動モータ４４作動時の各部の変形が小さくなり、
かつコントロールレバー４８等が径方向に大型化するこ
ともない。

【００２４】次に、図７は、１つの独立したスロットル
ボディ１１に電動モータ４４を備えた構成の絞弁駆動装
置を示している。尚、このスロットルボディ１１は、前
述した一対のスロットルボディ１１，１２の一方と基本
的に同一の構成であるので、同一部分に同一符号を付
し、重複する説明は省略する。この実施例では、スロッ
トルシャフト２７は連結部を具備せずに１本の連続した
ものとなっており、ロストモーションスプリング３７に
隣接してギヤボックス部４３が配置されている。尚、ギ
ヤボックス部４３および電動モータ４４は、ブラケット
部５１を介して図示せぬ吸気マニホルド等に固定され
る。

【００２５】

【発明の効果】以上の説明で明らかなように、この発明
に係る内燃機関の絞弁駆動装置によれば、トラクション
コントロール用の電動モータとロストモーションスプリ
ングとを絞弁を中心として一方の側に配置したので、絞
弁が電動モータにより強制的に閉じられる際の力の作用
点が互いに近接する。従って、スロットルシャフトの捩
れ変形をそれだけ小さくすることができるとともに、ス
ロットルシャフトの大径化が不要となる。また、ロスト
モーションスプリングの絞弁側にアクセルドラムを配置
し、かつ反対側に電動モータとスロットルシャフトとの
連係部を配置したので、上記連係部とアクセルワイヤと
が干渉することがなく、アクセルワイヤのレイアウトが
規制されない。しかも、連係部を構成するレバー等が径
方向に大型化せずに済み、かつ連係部となる２つの部材
を近接させて至近距離でトルク伝達を行うことが可能と
なる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明に係る絞弁駆動装置の正面図。

【図２】同じく絞弁駆動装置の平面図。

【図３】この絞弁駆動装置を備えた吸気系の分解斜視
図。

【図４】図１のＡ−Ａ線に沿った断面図。

【図５】ギヤボックス部の断面図。

【図６】各ギヤの関係を示す説明図。

【図７】この発明に係る絞弁駆動装置の異なる実施例を
示す正面図。

【図８】トラクションコントロールシステム用の従来の
絞弁駆動装置の一例を示す説明図。

【図９】同じく絞弁を強制的に閉作動させた状態での説
明図。

【図１０】従来における絞弁駆動装置の他の構成例を示
す説明図。

【符号の説明】

１１，１２…スロットルボディ ２５，２６…絞弁 ２７…スロットルシャフト ３３…アクセルドラム ３５…リターンスプリング ３７…ロストモーションスプリング ４４…電動モータ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 スロットルシャフトが貫通し、かつ該ス
   ロットルシャフトに絞弁が取り付けられてなるスロット
   ルボディと、上記スロットルシャフトに回転可能に支持
   され、かつ運転者によって操作されるアクセルドラム
   と、このアクセルドラムを閉方向へ付勢するリターンス
   プリングと、上記アクセルドラムとスロットルシャフト
   との間に設けられ、かつスロットルシャフトを相対的に
   開方向に付勢して両者の相対角度を所定位置に保つロス
   トモーションスプリングと、このロストモーションスプ
   リングのばね力に抗してスロットルシャフトを閉方向へ
   駆動するトラクションコントロール用の電動モータとを
   備えてなる内燃機関の絞弁駆動装置において、上記ロス
   トモーションスプリングと電動モータとを、絞弁を中心
   として一方の側に配置するとともに、ロストモーション
   スプリングの絞弁側に上記アクセルドラムを配置し、か
   つ反対側に上記電動モータとスロットルシャフトとの連
   係部を配置したことを特徴とする内燃機関の絞弁駆動装
   置。