JPH0749042A - 内燃機関の絞り弁駆動機構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 絞り弁を電気モーターにより駆動するように
した内燃機関の絞り弁駆動機構の組付作業性、制御性等
の向上を図る。 【構成】 内燃機関の吸気管内に設けられた絞り弁４と
該絞り弁を駆動するための電気モーターとを互いに同軸
線に配置し、両者の軸２、７を絞り弁の軸２に固着され
た第１の係止部材９と電気モーターの軸７に固着された
第２の係止部材15とを介して駆動的に連結する。両係止
部材９、15間にロストモーション機構が設けられ、該ロ
ストモーション機構は、絞り弁４の開弁方向では第１の
係止部材９と第２の係止部材15が当接面部分11、17にお
いて互いに当接し、絞り弁４の閉弁方向では係止部材９
と係止部材15のバネ受け部分18との間に挿入されたバネ
14を介して動力が伝達されるように構成されている。絞
り弁４および電気モーターの閉弁方向の回動を規制する
ストッパ19、20が、第１の係止部材９および第２の係止
部材15に対してそれぞれ設けられている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、内燃機関の吸気絞り弁
を電気モーターにより駆動し制御するようにした絞り弁
駆動機構に関する。

【０００２】

【従来技術】例えば特開昭60− 79127号公報にこのよう
な絞り弁駆動機構が示されているが、この絞り弁駆動機
構においては、絞り弁と電気モーターとが同軸線に配置
され、絞り弁の軸に固着された第１の係止部材と電気モ
ーターの軸に固着された第２の係止部材とを互いに固定
することにより、両軸が直結状態で連結されている。

【０００３】しかしこのように電気モーターと絞り弁を
直結しようとすると、電気モーターの軸と絞り弁の軸と
を同軸線上に精度良く組付ける必要が生じ、組付け作業
性が悪化する。また、絞り弁近傍の温度変化や絞り弁の
上流側と下流側の圧力差等により絞り弁軸に撓みが生
じ、これがモーター軸に対して悪影響を及ぼすことがあ
る。

【０００４】従来、このような場合には両軸間にロスト
モーション機構を設けることが一般的に知られている。

【０００５】

【解決しようとする課題】ところが、上記のような絞り
弁駆動機構に従来一般のロストモーション機構を設ける
と、絞り弁が一時的にスティックしている状態でモータ
ーが絞り弁を開弁させようとする場合、ロストモーショ
ン機構によりモーターのみが開方向に動き、スティック
解除と同時に絞り弁がモーターに追従すべく急激に開弁
して、機関回転数が不意に上昇するという問題が生ず
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段および作用】本発明はこの
ような事情に鑑みてなされたものであり、本発明におい
ては、内燃機関の吸気管内に設けられた絞り弁と該絞り
弁を駆動するための電気モーターとを互いに同軸線に配
置し、両者の軸を絞り弁の軸に固着された第１の係止部
材と電気モーターの軸に固着された第２の係止部材とを
介して駆動的に連結した内燃機関の絞り弁駆動機構にお
いて、前記絞り弁の開弁方向では前記第１の係止部材と
前記第２の係止部材が互いに当接し、絞り弁の閉弁方向
では両係止部材間に挿入されたバネを介して動力が伝達
されるように構成されたロストモーション機構を設け
る。

【０００７】本発明によれば、絞り弁の軸と電気モータ
ーの軸との間にロストモーション機構が介在しているの
で、組付けに際して両軸の軸線を極めて厳密な精度で揃
える必要がなく、組付け作業が容易であり、また絞り弁
軸に撓みが生じてもこれがモーター軸に対して悪影響を
及ぼすことがない。

【０００８】しかも、上記ロストモーション機構は、絞
り弁の開弁方向では第１の係止部材と第２の係止部材と
が互いに当接して動力が伝達されるように構成されてい
るので、絞り弁が一時的にスティックしている状態でモ
ーターが絞り弁を開弁しようとする場合でも、モーター
のみが開方向に動くことはない。従ってスティック解除
と同時に絞り弁がモーターに追従すべく急激に開弁して
機関回転数が不意に上昇することはない。

【０００９】さらに本発明においては、前記絞り弁およ
び電気モーターの前記閉弁方向の回動を規制するストッ
パを、前記第１の係止部材および第２の係止部材に対し
それぞれ設ける。

【００１０】このようにすれば、前記バネを介して動力
が伝達される閉方向回動時に、絞り弁が全閉状態になっ
て対応するストッパにより停止した時、モーター軸もこ
れに対応するストッパにより停止させられ、モーター軸
のみが閉方向にさらに回動することがなく、絞り弁全閉
時にはモーターは常に所定の回動位置に保持されている
ので、精度の良い絞り弁制御が得られる。

【００１１】

【実施例】図１は本発明による絞り弁駆動機構の一実施
例を示す断面図で、図中、１は図示していない内燃機関
の吸気管の一部を形成するスロットルボディである。吸
気はこのスロットルボディ１内の吸気通路５を矢印方向
に流れて前記内燃機関に吸引される。

【００１２】２は絞り弁軸で、両端部を軸受３、３を介
してスロットルボディ１に回転自在に軸支され、吸気通
路５を横断している。そしてこの絞り弁軸２に円板状の
絞り弁４が固着され、絞り弁軸２の回動角度に応じてこ
の絞り弁４により吸気通路５が適宜絞られる。

【００１３】スロットルボディ１の一側部に電気モータ
ー６が固定されており、該電気モーター６のモーター軸
７は前記絞り弁軸２と同一軸線上に配列されている。そ
してモーター軸７と絞り弁軸２とがロストモーション機
構８によって連結されている。すなわち絞り弁４は電気
モーター６により駆動されて開閉動作を行う。電気モー
ター６はステップモーターで、図示していない電子制御
装置からのパルス信号に応じて段階的に作動し、絞り弁
４の開度を制御する。

【００１４】ロストモーション機構８は以下のように構
成されている。なお、図２はロストモーション機構８の
分解斜視図である。

【００１５】絞り弁軸２の、モーター軸７と向い合った
端部には第１の係止部材９がナット10により固着されて
いる。この第１の係止部材９には、絞り弁軸２の回転方
向を横切ってモーター軸７側へ突出するように屈曲形成
された当接面部分11と、同様に屈曲形成されたストッパ
面部分12とが、直径上ほぼ対向する位置にそれぞれ設け
られている。第１の係止部材９にはまたバネ保持カラー
13が装着され、該カラーにコイルバネ14が巻かれてい
る。バネ14の一端14ａは第１の係止部材９に係止され、
他端14ｂは径方向外方へ自由に突出している。

【００１６】一方、電気モーター６側においては、モー
ター軸７の先端に第２の係止部材15がナット16により固
着されている。第２の係止部材15には、前記第１の係止
部材９の当接面部分11に対応する位置に同様な当接面部
分17が屈曲形成されている。この当接面部分17は、モー
ター軸７が図２に矢印ａで示す絞り弁４の開方向に回動
する時、２点鎖線矢印ｂで示すように当接面部分11に当
接して、動力をモーター軸７側から絞り弁軸２側へ直接
伝える。

【００１７】第２の係止部材15にはまた、前記当接面部
分17と直径上向かい合った位置にバネ受け部分18が突出
形成され、前記バネ14の自由端部14ｂと係合するように
なっている。バネ受け部分18は、図２に２点鎖線矢印ｃ
で示すように、モーター軸７が絞り弁４の閉方向（矢印
ａと反対方向）に回動する時にバネ端部14ｂに当接係合
する。従って絞り弁４を閉じる時にはモーター軸７の動
力はバネ14の弾性力を介して絞り弁軸２に伝えられる。

【００１８】図２において19, 20はそれぞれロックナッ
ト21ａ，21ｂおよび調整ねじ22ａ，22ｂからなるストッ
パを示し、これらのストッパ19，20はスロットルボディ
１側に設けられている。絞り弁４が全閉状態になると第
１の係止部材９のストッパ面部分12がストッパ19に当接
するので絞り弁軸２のそれ以上の回動は阻止され、絞り
弁４は吸気通路５の壁面に噛み込むことはない。この時
第２の係止部材15の当接面部分17はモータ軸７がモータ
ーの動力によって過度に閉じ側に駆動された場合にスト
ッパ20に当接するので、モーター軸７側がバネ14を圧縮
してそれ以上に回動することもない。

【００１９】本実施例においては、絞り弁軸２とモータ
ー軸７とが、当接面部分11、当接面部分17間およびバネ
端部14ｂ、バネ受け部分18間の回転方向の当接関係のみ
により連結され、互いに直結されないので、両軸の組付
けに際し両者の軸線が精密に一致していることを要しな
い。従って組付作業性が向上する。また絞り弁まわりの
温度変化や絞り弁の上流側と下流側の圧力差等により絞
り弁軸２に撓みが生じても、絞り弁軸２とモーター軸７
の間に相対変位が可能であるので、モーター軸７に悪影
響が及ぶことはない。

【００２０】また、バネ14によるロストモーションが絞
り弁４を閉じる側にのみ作用し、絞り弁４の開弁方向に
おいては当接面部分17と当接面部分11とが直接当接する
ことにより動力がモーター軸７側から絞り弁軸２側に伝
えられるので、開弁時に絞り弁４が一時的にスティック
すると当接面部分17の動きが当接面部分11によって阻止
され、モーター軸７のみが開方向に動くことはない。従
ってスティック解除と同時に絞り弁４が先行しているモ
ーター軸７に追従すべく急激に開弁して機関回転数が不
意に上昇することはない。なお、電気モーター６はステ
ップモータであり、絞り弁４の開弁動作はその１ステッ
プ分ずつ制御されて行くので、これによってもスティッ
ク解除直後の急激な開弁が抑制される。

【００２１】閉弁操作時にはバネ14を介して動力が伝え
られるので、閉弁時に絞り弁４がスティックすると絞り
弁４側に対して電気モーター６側が先行することが起り
得、このような事態が生ずると電気モーター６による絞
り弁４の制御では操作者の要求に応えたエンジン出力の
制御が行えなくなる。しかし絞り弁４には開度センサ
（図示せず）が設けられ絞り弁開度の制御値との比較に
よりスティック状態を常時監視しており、スティック状
態が閉弁指令時に起きた場合は絞り弁４以外のエンジン
出力低減装置（燃料遮断、第２絞り弁等）によりエンジ
ン出力を低減できるので、たとえ閉弁時に絞り弁４がス
ティックしても、操作者の要求に応答したエンジン出力
の制御が可能である。

【００２２】さらに、本実施例においては、絞り弁４の
全閉時にその位置がストッパ19によって規制されるだけ
でなく、同時に第２の係止部材15の位置従って電気モー
ター６の回転角度位置もストッパ20によって所定の位置
に規制されるので、全閉時において絞り弁４と電気モー
ター６との間に基準となる所定の角度関係が確立され、
この基準状態からのモーター軸７の回転角度を制御する
ことにより、絞り弁４の開度を正確に所望値に制御する
ことができる。

【００２３】

【発明の効果】本発明によれば、絞り弁を電気モーター
により駆動するようにした内燃機関の絞り弁駆動機構に
おいて、絞り弁と電気モーターとの組付作業が容易であ
るとともに、絞り弁軸に撓みが生じてもこれがモーター
軸に対して悪影響をおよぼすことがない。

【００２４】しかも、開弁時に絞り弁が一時的にスティ
ックしても、スティック解除と同時に絞り弁が急激に開
弁して機関回転数が不意に上昇することがない。

【００２５】さらに、精度の良い絞り弁制御が得られ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による絞り弁駆動機構の一実施例を示す
断面図である。

【図２】ロストモーション機構の分解斜視図である。

【符号の説明】

１…スロットルボディ、２…絞り弁軸、３…軸受、４…
絞り弁、５…吸気通路、６…電気モーター、７…モータ
ー軸、８…ロストモーション機構、９…第１の係止部
材、10…ナット、11…当接面部分、12…ストッパ面部
分、13…バネ保持カラー、14…バネ、15…第２の係止部
材、16…ナット、17…当接面部分、18…バネ受け部分、
19…ストッパ、20…ストッパ、21…ロックナット、22…
調節ねじ、

フロントページの続き (72)発明者 立花 洋介 埼玉県和光市中央１丁目４番１号 株式会 社本田技術研究所内 (72)発明者 尾棹 典昭 埼玉県和光市中央１丁目４番１号 株式会 社本田技術研究所内 (72)発明者 平林 一雄 埼玉県和光市中央１丁目４番１号 株式会 社本田技術研究所内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内燃機関の吸気管内に設けられた絞り弁
   と該絞り弁を駆動するための電気モーターとを互いに同
   軸線に配置し、両者の軸を絞り弁の軸に固着された第１
   の係止部材と電気モーターの軸に固着された第２の係止
   部材とを介して駆動的に連結した内燃機関の絞り弁駆動
   機構において、前記絞り弁の開弁方向では前記第１の係
   止部材と前記第２の係止部材が互いに当接し、絞り弁の
   閉弁方向では両係止部材間に挿入されたバネを介して動
   力が伝達さるように構成されたロストモーション機構を
   備えたことを特徴とする内燃機関の絞り弁駆動機構。
2. 【請求項２】 前記絞り弁および電気モーターの前記閉
   弁方向の回動を規制するストッパを、前記第１の係止部
   材および第２の係止部材に対しそれぞれ設けたことを特
   徴とする請求項１の絞り弁駆動機構。