JPH085316Y2 - スロツトルバルブの駆動機構 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔考案の目的〕 （産業上の利用分野） 本考案は、スロツトルバルブを開閉駆動する駆動機構
に関するものである。

（従来の技術） アクセルペダルの操作量を電気信号に変換して車輌の
機関制御の一部であるスロツトルバルブを電気的に制御
して、さらに、他の機関の運転操作状態に対応させてス
ロツトルバルブの開閉制御を行う電子制御アクチユエー
タによるスロツトルバルブの駆動装置の開発が進められ
ている。

この従来技術の一例として、特開昭63−230932号公報
に記載された機関のスロツトル弁制御装置なるものがあ
る。この従来技術では、スロツトル弁を開閉するための
弁軸と駆動源との間に差動歯車装置を介挿して駆動する
とともに、差動歯車装置に噛合する第1,第２の原動歯車
を差動歯車装置と駆動源との間に介挿したスロツトル弁
の駆動装置として、アクセルペダルの操作量に対応した
回動量を第１の原動歯車に出力するアクチユエータと、
同じくアクセルペダルの操作量に対応した回動量を第２
の原動歯車に出力するリンク機構が開示されている。

（考案が解決しようとする課題） 前述した従来技術では、スロツトル弁を駆動制御する
電子制御アクチユエータに故障が生じてスロツトル弁の
開閉制御が不能となつた場合や急制動時の急速な閉弁動
作が必要となつたときには、アクチユエータへの給電を
停止するか、電磁クラツチによつてアクチユエータから
第２の原動歯車を非係合状態とさせた後、アクセルペダ
ルとの機械的な連結手段（リンク機構）のみでスロツト
ル弁の開閉動作をさせる手段が示されていた。

前述した連結手段はアクセルワイヤ、セグメントデイ
スクおよび第１の原動歯車から基本的に構成されており
第１の原動歯車はアクチユエータとスロツトル弁の間に
介挿されてる差動歯車に噛合する構成となつていた。

アクチユエータの制御が不能となつた場合のフエイル
セーフ機構として、リンク機構を介してスロツトル弁を
制御することになるが、このとき第１の原動歯車と差動
歯車との間に異物が介在してしまうとフエイルセーフ機
構としてのリンク機構も作動しなくなつてしまう可能性
がある。

本考案は、このようなフエイルセーフ機構を確実に動
作させるためのスロツトルバルブの駆動機構を提供する
ことを技術的課題とする。

〔考案の構成〕

（課題を解決するための手段） このような技術的課題を解決するために講じた技術的
手段は、スロットルボディに回転自在に装着されたスロ
ットルシャフトと、該スロットルシャフトと一体に固定
されたスロットルバルブと、前記スロットルシャフトに
固定された駆動プレート（41）と、アクセルペダルの操
作量に応じて回転駆動されるアクセルシャフトと、円弧
状の切欠部（36a）が形成され前記アクセルシャフトと
共に一体回転するアクセルプレート（36）と、前記駆動
プレートに対向した面を有し、前記スロットルシャフト
のまわりに回転自在に配置された可動ヨーク（43）と、
該可動ヨークを回転させるモータ（50）と、前記駆動プ
レートと前記可動ヨークとの間に配置され、前記可動ヨ
ークの面に対向する面を有し、前記駆動プレートに板ば
ねを介して接続されたクラッチプレートと（42）、通電
時にクラッチプレートを前記可動ヨークに向けて付勢し
て前記可動ヨークと前記クラッチプレートを係合させる
コイルと、前記切欠部（36a）に収容されるように、前
記駆動プレートに固着されたピン（41b）とを備えたこ
とである。

（作用） 上記の手段によれば、コイルを通電すると、可動ヨー
クとクラッチプレートが係合する。ここで、モータを回
転させると、可動ヨークが回転し、回転力がクラッチプ
レート−板ばね−駆動プレートにと伝わり、スロットル
シャフトが回転する。よって、モータの回転に応じてス
ロットルバルブが回動してエンジンの吸気量を調整でき
る。

コイルを非通電とすると、板ばねの作用によりクラッ
チプレートが可動ヨークから離れる。よって、モータを
回転させても、モータによる駆動力はスロットルバルブ
には伝わらない。

この状態で、アクセルペダルを操作すると、アクセル
シャフト及びアクセルプレートが共に回転する。このと
きアクセルプレートの切欠部の端面に駆動プレートのピ
ンが当接し、駆動プレートも回転する。よって、アクセ
ルペダルの操作量に応じてスロットルバルブが回動して
エンジンの吸気量を調整できる。

以上の作用により、コイルを非通電とすれば、アクセ
ルペダルにより直接スロットバルブを動かせる。このと
き、アクセルペダルとスロットルバルブの間で回動する
部材の内、歯車機構と噛み合う部材はない。よって、従
来のように歯車間に異物が介在してフェールセーフ機構
が作動しなくなるようなことはない。

（実施例） 第１図に本考案の実施例を詳細に示し、第２図にその
主要部の外観を簡略化して示す。

第１図および第２図を参照すると、内燃機関のスロツ
トルボデー１のエアー流路である吸気通路に、スロツト
ルバルブ11がスロツトルシヤフト12によつて回動自在に
支持されている。スロツトルシヤフト12の一端が支持さ
れるスロツトルボデー１の側面には、ケース２が一体に
成形されており、このケース２の開口をカバーするカバ
ー３がケース２に固定されている。このケース２とカバ
ー３によつて隔絶される空間内にスロツトルバルブの駆
動機構が収容されている。さらに、ケース２と反対側
の、スロツトルシヤフト12の他端が支持されるスロツト
ルボデー１の側面には、スロツトルバルブの駆動機構の
一部であるスロツトルセンサ13が装着されている。この
スロツトルセンサ13は、スロツトルバルブ11の開度を示
すアナログ電気信号を発生するポテンシヨメータであ
り、そのスライダ（図示省略）がスロツトルシヤフト12
に連結されている。

スロツトルシヤフト12の他端には、可動ヨーク43がシ
ヤフト12に回動自在に挿嵌されている、このため可動ヨ
ーク43とスロツトルシヤフト12はそれぞれ独立して回転
できるようになつている。可動ヨーク43は円形皿状の磁
性体であり、略同形状の磁性体の固定ヨーク44に対し、
それぞれの開口端が対向し且つそれぞれの側壁および軸
部が軸方向に重合した状態で所定の空隙をもつて嵌合し
ている。固定ヨーク44は、スロツトルボデー１に固着さ
れており、軸部と側壁の間に形成される空間に、非磁性
体のボビン45が収容され、このボビン45にはコイル46が
巻回されている。可動ヨーク43の底面には非磁性体の摩
擦材43bがスロツトルシヤフト12の周りの可動ヨーク43
の底面に埋設されており、円板状磁性体のクラツチプレ
ート42を介して駆動プレート41が対向して配設されてい
る。

駆動プレート41は中心に軸部を有する円形皿状態で、
軸部がスロツトルシヤフト12の周りに一体に固定されて
いる。駆動プレート41の底面には板ばね41aを介して前
述のクラツチプレート42が結合されている。この板ばね
41aによつてクラツチプレート42は駆動プレート41の方
向に付勢され、コイル45の非通電時は可動ヨーク43から
隔離している。可動ヨーク43の外周部にはギア43aが創
成されている。

カバー３にはモータ50が固定され、モータ50の回転軸
51の先端にはギア53が固定されている。回転軸51に固定
されたギア53は、可動ヨーク43の外周に形成されたギア
43aと噛合しており、モータ50の駆動力を可動ヨーク43
に伝達可能としている。本実施例で用いたモータ50はス
テツプモータである。

モータ50が回転してギア53が駆動されると、可動コア
43が回転する。このときコイル46に電流が通電状態にな
ければ、クラツチプレート42は板ばね41aの付勢力によ
つて可動ヨーク43から離隔している。即ち、この場合に
は可動ヨーク43はスロツトルシヤフト12に対して無関係
に自由に回動する状態にある。コイル46に電流が通電さ
れると可動ヨーク43及び固定ヨーク44が励磁され、電磁
力によりクラツチプレート42が板ばね41aの付勢力に抗
して可動ヨーク43の方向に吸引され、可動ヨーク43に当
接する。これにより、クラツチプレート42と可動ヨーク
43とは摩擦係合し、摩擦部材43aの作用も相伴つて両者
が接合状態で回動する。即ち、この場合には駆動プレー
ト41,クラツチプレート42,可動ヨーク43,スロツトルシ
ヤフト12そしてスロツトルバルブ11が一体となつて、ギ
ア53,43aを介してモータ50により回転駆動され、スロツ
トルバルブ11の開閉が制御される。

カバー３にはスロツトルシヤフト12と平行にアクセル
シヤフト32が回動自在に支持され、カバー３外に突出し
ている。このアクセルシヤフト32の突出端部には、回転
レバーを構成するアクセルリンク31が固定されており、
アクセルケーブル33の一端に固着されたピン33aがアク
セルリンク31の先端に係止されている。このアクセルリ
ンク31には、戻しばね35が連結されており、アクセルリ
ンク31及びアクセルシヤフト32がスロツトルバルブ11を
閉方向に付勢している。アクセルペダル34、アクセルケ
ーブル33、アクセルリンク31、戻しばね35およびアクセ
ルシヤフト32によりアクセル操作機構が構成されてい
る。

アクセルシヤフト32はケース２に形成された穴に挿嵌
され、この軸支部分のアクセルシヤフト32にはアクセル
プレート36が一体に固定されている。第１図中アクセル
シヤフト32の左端部分はケース２に回動自在に軸支され
ている。

アクセルプレート36は、アクセルシヤフト32に固着さ
れており、アクセルプレート36の外周の一部には円弧状
の切欠部36a（第２の駆動力伝達手段）が形成されてい
る。一方、駆動プレート41には、スロツトルプレート36
の切欠部36aに収容されるように、ピン41b（第１の駆動
力伝達手段）が固着されている。第１および第２の駆動
力伝達手段によつて駆動力伝達手段を構成している。ア
クセルプレート36がアクセルペダル34の操作によつて回
動操作され、ピン41bがアクセルプレート36の切欠部36a
の端部に当接するとピン41bは押圧付勢されて、このピ
ン41bに一体的に結合されたスロツトルシヤフト12及び
スロツトルバルブ11が回動するようになつている。アク
セルプレート36は、戻しばね35の付勢力により時計方向
に付勢されている。第２図にも示したように、アクセル
プレート36に形成された切欠部36aは扇形の円弧部分を
切取つた形状をしている。アクセルペダル34の操作量が
アクセルケーブル33、アクセルリンク31、アクセルシヤ
フト32およびアクセルプレート36を介して駆動プレート
41に伝達されるのは、モータの制御系あるいはコイル46
への給電系に何らかの故障が生じた場合である。アクセ
ルプレート36を介してスロツトルバルブ11が操作される
場合、スロツトルバルブ11の開度は、フルスロツトル時
に比較して、およそ10％のバルブ開度量が確保できるよ
うに設定されている。

カバー３に形成されたアクセルシヤフト32の軸受部外
周には、アクセルセンサ37が固着されている。アクセル
センサ37はポテンシヨメータであり、図示しないアクセ
ルシヤフトと共に回動する部材によつて、アクセルシヤ
フト32の回転角を示すアナログ電気信号を発生する。

〔考案の効果〕

以上に説明した本考案によるスロツトルバルブの駆動
機構によれば、モータによる駆動系に何らかの支障が生
じてアクセルペダルによつてスロツトルバルブの開閉量
を制御させようとするとき、アクセルペダルの操作量に
対応した量だけアクセルプレートが回動するようになつ
ている。この回動量を駆動プレートに伝達する必要があ
るが、このとき、アクセルプレートの回転量が駆動プレ
ートに固着されたピンを介してクラツチプレートに伝達
されるためアクセルプレートと駆動プレートとの間に、
例えば、異物が介在したとしても両者がロツク状態とな
つてスロツトルバルブの制御が不能となることがない。

このように、モータ駆動によつてスロツトルバルブの
開閉量が制御される機構に支障をきたした場合でも、ア
クセルペダルの操作量に対応したスロツトルバルブの開
閉量が確保される。さらに、簡単な構成によつてアクセ
ルプレートの操作量を確実にスロツトルバルブに伝達で
きる構成としたためその実用価値は非常に大きい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案によるスロツトルバルブの駆動機構の断
面図、第２図は第１図のスロツトルバルブの駆動機構の
主要部を簡略化して示した斜視図である。 １…スロットルボディ、12…スロットルシャフト、11…
スロットルバルブ、32…アクセルシャフト、34…アクセ
ルペダル、36…アクセルプレート、36a…切欠部、41…
駆動プレート、41a…板ばね、41b…ピン、42…クラッチ
プレート、43…可動ヨーク、46…コイル、50…モータ。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】スロットルボディに回転自在に装着された
   スロットルシャフト、 該スロットルシャフトと一体に固定されたスロットルバ
   ルブと、 前記スロットルシャフトに固定された駆動プレート（4
   1）と、 アクセルペダルの操作量に応じて回転駆動されるアクセ
   ルシャフトと、 円弧状の切欠部（36a）が形成され前記アクセルシャフ
   トと共に一体回転するアクセルプレート（36）と、 前記駆動プレートに対向した面を有し、前記スロットル
   シャフトのまわりに回転自在に配置された可動ヨーク
   （43）と、 該可動ヨークを回転させるモータ（50）と、 前記駆動プレートと前記可動ヨークとの間に配置され、
   前記可動ヨークの面に対向する面を有し、前記駆動プレ
   ートに板ばねを介して接続されたクラッチプレートと
   （42）、 通電時にクラッチプレートを前記可動ヨークに向けて付
   勢して前記可動ヨークと前記クラッチプレートを係合さ
   せるコイルと、 前記切欠部（36a）に収容されるように、前記駆動プレ
   ートに固着されたピン（41b）と、 を備えるスロットルバルブの駆動機構。