JPH0663460B2 - 電動機駆動型絞弁用の絞弁組立体 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は内燃機関用の絞弁組立体に係り、特に電動機の
回転出力によつて絞弁の開度を制御する電動機駆動型絞
弁の絞弁組立体に関する。

〔従来の技術〕

特公昭58−25853号公報等で入られる従来のこの種装置
は、電動機のトルクを歯車で増幅して絞弁に伝達してい
る。

特開昭60−240835号公報には、クラッチを介して絞弁軸
を歯車機構付電動機と連結し、故障時はクラッチを離し
て、アクセルワイヤで絞弁を駆動できる様にしたものが
記載されている。

特開昭53−131319号公報には、負圧アクチュエータで絞
弁を駆動するものが記載されている。

特開昭61−244845号公報（先願）には、絞弁の初期位置
を設定するにあたり、停止部材（ストッパ）に当設した
位置を初期位置としてセットするものが記載されてい
る。

特開昭60−79126号公報には、歯車機構の歯車を切欠い
た端部に全閉位置を決める停止部材を当設して電動機の
回転を受けるように構成したものが記載されている。

実開昭60−183241号（実願昭59−72489号の明細書及び
図面のマイクロフィルム）には、歯車ハウジングと絞弁
ハウジングとを一体に形成したものが記載されている。

特公昭50−38773号公報には、戻しスプリングによる絞
弁の回転に対するストッパをスロットルボディに設置し
たものが記載されている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

従来の絞弁組立体はこの様に構成されているから絞弁が
全閉位置まで回転された時強い力で絞弁が閉じ方向に駆
動され、絞弁が吸気筒の壁面に喰い込んでしまう問題が
あった。

上記従来技術によれば、絞弁が全閉位置まで回転された
位置で所定の開度を維持するように、絞弁軸の回転を制
限する停止部材を設けることは知られている。

しかし、停止部材とこれに当接する規制部材の位置関係
が経年的に変化して、当初の所定全閉位置から更に絞弁
軸が回転し、電動機ロータの慣性力で吸気管壁面に喰込
み、制御不能に陥る可能性があることについてはまった
く考慮されていない。

この停止部材と規制部材との位置関係の経年変化は、電
動機ロータの慣性力による絞弁軸のねじれ、停止部
材と絞弁軸との位置ずれが大きな原因となっている。

絞弁軸のねじれは、特開昭60−79126号公報のように停
止部材と規制部材とを電動機側に設置することにより解
決できる。

しかし、従来技術では停止部材と絞弁軸との位置ずれに
よって生じる停止部材と規制部材との位置関係の経年変
化は防止できない。

即ち、停止部材が絞弁軸を支持する部材（即ち絞弁ハウ
ジング）とは別体に形成された部材（歯車ハウジング
部）に取付けられているため、絞弁を支持するハウジン
グと停止部材を取付ける部材（歯車ハウジング）との位
置関係が長い間にずれ、結果的に停止部材と規制部材の
位置がずれるのである。

特に、本発明の対象である電動機駆動型絞弁の絞弁組体
では、絞弁の全閉位置の開度を正確に保持する（分解能
を上げる）ために電動機の回転を減速歯車で減速して絞
弁軸に伝えている。

このため絞弁の閉じ方向に作用する電動機のロータの回
転力は減速歯車でギア比倍に増幅される。

従って、例えば絞弁の最大開度位置から電動機が絞弁の
全閉方向に回転して停止部材にぶつかることを考える
と、停止部材には戻しバネの力に加え、電動機のロータ
の回転力のギア比倍の慣性力が作用し、その力は絞弁ハ
ウジングと歯車ハウジング部の接合部にガタを発生させ
る。

このようなメカニズムによって停止部材と絞弁軸、延い
ては停止部材と規制部材との間に位置ずれが生じること
が初めて本発明者等によって見出された。

本発明の目的は、上記問題点解決して長期間走行後も規
制部材と停止部材との位置ずれが所定値以上にならない
ようにし、電動機のロータの慣性力によって吸気管壁面
に絞弁が喰い込むのを防止して、長期間走行後も車両の
安定走行が確保できる（メンテナンスフリー）ようにす
ることにある。

〔問題点を解決する為の手段〕

上記目的は、以下のごとく構成することによって達成さ
れる。

１）規制部材と停止部材とを電動機側に設置し、 ２）歯車ハウジング部を絞弁ハウジングの一部としてそ
れと一体的に形成し、 ３）停止部材をその歯車ハウジング部に取付ける 〔作用〕 絞弁が閉じ方向に回転されるときストツパの作用によつ
て全閉の少し手前でその回転が阻止され、その結果絞弁
の吸気筒壁面への喰込みはなくなる。その時絞弁軸への
不必要なねじり等の発生がない。上記のごとく構成した
本発明によれば、停止部材と規制部材の接触位置が、慣
性力発生位置に近いため絞弁軸に作用するねじりモーメ
ントが小さくなり、電動機のロータの慣性力による絞弁
軸のねじれが少なくなる。

また、受け止められる部材（絞弁、絞弁軸、規制部材）
と受止める部材（停止部材）とが、同一部材（即ち、ハ
ウジングとこのハウジングに一体の歯車ハウジング）に
支持されているので、減速歯車で増幅された電動機のロ
ータの慣性力による大きな衝撃力が停止部材に作用して
も、その力の伝達経路であるハウジングと歯車ハウジン
グとの間にガタが生じることがなく、停止部材と絞弁軸
との位置ずれ生じ難くなる。

このように、本発明によれば停止部材と規制部材との位
置がずれるのを長期的に抑制でき、電動機のロータの慣
性力によって絞弁が吸気管内壁に喰い込むのを解消で
き、長期間走行後も車両の安定走行が確保される。

なお、ハウジングに歯車ハウジングを一体に形成したの
で絞弁組立体に歯車機構や電動機を組付ける際、歯車ハ
ウジングの端部に電動機を、例えばねじ止めで組付ける
だけでよく、その組付け作業が簡単になる。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を第１図により説明する。アク
セル９を踏むとアクセル開度検知器８が運転者７のアク
セル踏込み状態を感知し、手段19を介して制御回路６へ
アクセル踏込み信号を入力する。

制御回路６は運転者７の意志を判断し、ステッピングモ
ータ５に手段23を介して指示を与え、これを回転させ、
その回転を絞弁組立体１に組込んである絞弁軸３に伝
え、絞弁２を制御する。尚この時、絞弁２の作動位置を
確認する為に絞弁開度検出装置４が設けてある。24は絞
弁開度信号を制御回路に供給する手段である。エンジン
の回転数を制御する絞弁２はステツピングモーター５の
出力軸11と歯車10で連結され、かつ、制御されている。
一般的にステツピングモーター出力軸11と絞弁軸３は途
中に歯車10を介し連結される。ステツピングモーター５
の発生する回転力により絞弁がアイドル状態まで戻らな
い為、この回転力に打ち勝つ戻しスプリング15が設けて
ある。又戻しスプリング15により絞弁がアイドルを保持
できる様に、絞弁軸３の部分20に固定した規制板14と調
整ねじ12で保持されている。規制板14は作動中接触する
ので摩耗も激しく、長時間使用中には金属摩耗粉が大量
に発生するので、エンジン振動で振い落される様にす
る。ステツピングモーター出力軸11は歯車10を介し、絞
弁軸３に連結されている。慣性力によつて絞弁軸３は閉
じ方向に強い力で回転するが、所定位置まで閉じると絞
弁軸３に固定した規制板14が組立体１のハウジングと一
体の歯車ハウジング部1aに固定した調整ねじ12の先端に
ぶつかる。これによつてステツピングモーター５の慣性
力による回転が阻止され絞弁はそれ以上閉じ方向へは回
転しない。従つて吸気筒内壁21への絞弁の喰込みはなく
なる。

これで重要なことは、規制部材の位置と歯車機構の位置
が近接して設けられていることである。

これによつて、規制板14がねじ12にぶつかつた時絞弁軸
３にはねじりが発生しない。この規制部材が、モーター
とは反対側の軸受部側の絞弁軸部に形成されていたとす
れば、絞弁軸３にねじり力が発生し、絞弁軸３の折損や
湾曲、あるいは絞弁の吸気筒内壁21への喰込みが発生す
る。

調整ねじ12と規制板14の摩耗を減す為に焼入れ等により
表面を硬化させ、作動中摩耗粉が出なければ、第２図の
歯車を設置した内部に設けてもよいし摩耗が多く歯車10
の部分に金属粉が入つて困る時には第３図の時に外部に
設けてもよい。

また、電動機としステツピングモータの他、慣性力をも
つ直流モーター等のモーターを用いても効果は同じで
る。

またねじ12を回転させると規制板15との当接位置が変位
し、全閉位置よりどの程度手前で絞弁の回転を規制する
かを調整することができる。

〔発明の効果〕

本発明によれば、停止部材と規制部材とを歯車機構側に
設けたので絞弁軸のねじれが少なくなり、また、停止部
材を取り付けた歯車ハウジングを絞弁ハウジングに一体
に形成したので、停止部材に電動機のロータの慣性力に
よる大きな衝撃が作用しても絞弁ハウジングと歯車ハウ
ジングとの間にガタが生じることがなく、絞弁軸と停止
部材との間の位置ずれが少なくなる。

この結果、停止部材と規制部材との位置ずれを長期的に
抑制でき、電動機のロータの慣性力による絞弁の吸気管
内壁への喰い込みが解消されて長期間走行後も車両の安
定走行が確保される。

なお、絞弁ハウジングに歯車ハウジングを一体に形成し
たので、絞弁組立体に歯車機構や電動機を組付ける際、
歯車ハウジングの端部に電動機を例えばねじ止めで組付
けるだけでよく、その組付け作業が簡単になるという効
果もある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例になる絞弁組立体の構造断面
図を示す、第２図は本発明の他の実施例を示す構造断面
図である。 １……絞弁組立体、２……絞弁、３……絞弁軸、４……
絞弁開度検出器、５……ステツピングモーター、６……
制御回路、７……運転者、８……アイドル開度検出器、
９……アクセルペダル、10……歯車、11……ステツピン
グモーター出力軸、12……調整ねじ、13……調整ねじ用
スプリング、14……規制板。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】（Ａ）内部に空気吸入通路が形成された絞
   弁ハウジング（１）と、 （Ｂ）前記絞弁ハウジング（１）に回転可能に支持さ
   れ、空気吸入通路を貫通する絞弁軸（３）と、 （Ｃ）前記絞弁軸（３）に固定され、空気吸入通路を通
   流する空気の量を調整する絞弁（２）と、 （Ｄ）前記絞弁の閉じる方向に前記絞弁軸を回転させる
   回転力を付与する戻しバネ（13）と、 （Ｅ）アクセルペダル（９）の踏み込み量に応じて前記
   絞弁（２）を開閉するように前記絞弁軸（３）を回転駆
   動する電動機（５）と、 （Ｆ）前記電動機（５）の回転を減速して前記絞弁軸
   （３）に伝達するために、前記電動機（５）の出力軸
   （11）と前記絞弁軸（３）との間に設けられた歯車機構
   （10）と、 （Ｇ）前記歯車機構（10）を収容する歯車ハウジング
   （1a）と、 （Ｈ）前記絞弁（３）の回転と共に動く規制部材（14）
   と、 （Ｉ）前記絞弁（２）がほぼ全閉状態のとき、前記規制
   部材（14）と係合して、前記絞弁（２）の開度位置を、
   予め決められた値に機械的に保持する停止部材（12）と を有する電動機駆動型絞弁用の絞弁組立体において、 （Ｊ）前記停止部材（12）と規制部材（14）とを前記絞
   弁（２）に対し、前記歯車機構（10）の側に設け、 （Ｋ）その内部に歯車機構（10）を収納する歯車ハウジ
   ング部（1a）を前記絞弁ハウジング（１）の一部として
   それと一体に成形し、 （Ｌ）前記停止部材（12）を前記歯車ハウジング部（1
   a）に取り付けた ことを特徴とする電動機駆動型絞弁用の絞弁組立体。
2. 【請求項２】特許請求の範囲第１項記載の絞弁組立体に
   おいて、 前記規制部材（14）は、前記絞弁（２）に対し、前記電
   動機（５）側の前記絞弁軸（３）上に設けられている ことを特徴とする電動機駆動型絞弁用の絞弁組立体。
3. 【請求項３】特許請求の範囲第２項記載の絞弁組立体に
   おいて、 前記規制部材（14）は、前記絞弁軸（３）上に取り付け
   られた規制板であり、また、 前記停止部材（12）は、前記絞弁（２）がほぼ全閉状態
   のとき、前記規制板（14）と係合するように、前記歯車
   ハウジング部（1a）に取り付けられた調整可能なネジ
   （12） で構成されることを特徴とする電動機駆動型絞弁用の絞
   弁組立体。
4. 【請求項４】特許請求の範囲第１項記載の絞弁組立体に
   おいて、それは、さらに 前記電動機（５）に接続された制御回路（６）と、 運転者によるアクセル（９）の操作量を検出するアクセ
   ル操作量検出手段（８）と、 前記アクセル操作量検出手段（８）の出力を前記制御回
   路（６）に供給する手段（19） とを有することを特徴とする電動機駆動型絞弁用の絞弁
   組立体。
5. 【請求項５】特許請求の範囲第４項記載の絞弁組立体に
   おいて、それは、さらに 前記絞弁（２）の開度を検出する絞弁開度検出手段
   （４）と、 前記絞弁開度検出手段（４）の出力を前記制御回路
   （６）に供給する手段（24） とを有することを特徴とする電動機駆動型絞弁用の絞弁
   組立体。