(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
スロットルシャフトに板状の弁体が取り付けられてなるスロットル弁と、このスロットル弁を全閉方向に向けて常時付勢するリターンスプリングと、機関吸入負圧が導入される負圧室と大気圧室とがダイヤフラムによって画成されるとともに、このダイヤフラムにロッド基端部が固定され、かつこのロッドを突出方向に付勢するコイルスプリングが上記負圧室内に配設されてなるスロットルオープナと、一端が上記スロットルシャフトに回動可能に支持されるとともに、他端に上記スロットルオープナのロッド先端部が連係し、該ロッドの突出に伴ってスロットル弁の開方向に回動するリンクレバーと、上記スロットルシャフトに、該スロットルシャフトと一体に回動するように取り付けられ、上記リンクレバーのスロットル弁開方向への回動時に該リンクレバーに当接するオープナ当接部と、を備えた内燃機関のスロットルオープナ装置であって、スロットルシャフト中心軸から上記リンクレバーと上記オープナ当接部との当接点までの半径が、スロットルシャフト中心軸から上記ロッドとの連結点までの半径よりも短く設定されているとともに、上記コイルスプリングの荷重が上記リターンスプリングによる付勢力よりも大きく設定され、機関停止時に上記ロッドの突出により上記スロットル弁が所定開度まで押し開かれるように構成されていることを特徴とする内燃機関のスロットルオープナ装置。
【請求項２】
上記オープナ当接部は、アクセルワイヤが巻き掛けられるスロットルドラムの一部として形成されており、スロットルドラムを構成する金属板をスロットルシャフト軸方向に折り曲げて形成されていることを特徴とする請求項１記載の内燃機関のスロットルオープナ装置。
【請求項３】
上記リンクレバーは、上記スロットルシャフトと上記ロッドとを連結する本体部分から分岐した分岐部を有し、この分岐部先端に、上記オープナ当接部と当接するストッパ部が設けられていることを特徴とする請求項１または２に記載の内燃機関のスロットルオープナ装置。
【請求項４】
上記ストッパ部は、上記リンクレバーに対し、接線方向に沿って進退可能に螺合したねじ部材からなることを特徴とする請求項３に記載の内燃機関のスロットルオープナ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、ダイヤフラム式アクチュエータを用いてスロットル弁を全閉位置から僅かに強制的に押し開くようにした内燃機関のスロットルオープナ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
内燃機関の吸気通路を開閉するスロットル弁は、スロットルシャフトに板状の弁体を取り付けたバタフライバルブ型の構成となっている。このスロットル弁は、リターンスプリングにより常に全閉方向へ付勢されており、車両のアクセルペダルに連係したアクセルワイヤを介してスロットルシャフトを回動させることにより開くようになっている。ここで、従来から、例えば機関停止中における弁体の固着を防止する等の目的のために、ダイヤフラム式アクチュエータを用いて、アクセルペダルが解放されたときにも、スロットル弁を全閉位置から僅かに開いた位置まで強制的に押し開くようにしたスロットルオープナ装置が知られている。
【０００３】
図８は、その一例として、実開昭５７−１１７７３６号公報に所謂ダッシュポットとして開示されているスロットルオープナ装置の構成を示している。内燃機関の吸気通路４４を開閉するスロットル弁４１は、回動可能に支持されたスロットルシャフト４２に弁体４３が取り付けられてなり、図示せぬリターンスプリングによって常に全閉方向へ付勢されている。スロットルオープナ４５は、ダイヤフラム４６にロッド４７が固定されているものであり、スロットルシャフト４２に固定されたスロットルレバー４８の先端部に、上記スロットルオープナ４５のロッド４７先端が対向している。そして、ダイヤフラム４６に作用する圧力差が小さくなると、コイルスプリング４９のバネ力によってロッド４７が突出し、スロットル弁４１を押し開く構成となっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の構成においては、スロットルオープナ４５のロッド４７が突出状態にあるときに、アクセルペダルが踏み込み状態から急に解放されると、スロットル弁４１がリターンスプリングの付勢力によって急に閉じようとする結果、スロットルレバー４８がロッド４７先端に強く衝突する。そして、このようにロッド４７に大きな衝撃力が作用すると、ダイヤフラム４６が圧力に抗して急に変位しようとするため、該ダイヤフラム４６に大きな応力が発生し、その耐久性が低下する、という不具合がある。
【０００５】
この発明の目的は、スロットルオープナのダイヤフラムに作用する衝撃力を緩和し、その耐久性向上を図ることにある。
【０００６】
【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に板状の弁体が取り付けられてなるスロットル弁と、このスロットル弁を全閉方向に向けて常時付勢するリターンスプリングと、機関吸入負圧が導入される負圧室と大気圧室とがダイヤフラムによって画成されるとともに、このダイヤフラムにロッド基端部が固定され、かつこのロッドを突出方向に付勢するコイルスプリングが上記負圧室内に配設されてなるスロットルオープナと、一端が上記スロットルシャフトに回動可能に支持されるとともに、他端に上記スロットルオープナのロッド先端部が連係し、該ロッドの突出に伴ってスロットル弁の開方向に回動するリンクレバーと、上記スロットルシャフトに、該スロットルシャフトと一体に回動するように取り付けられ、上記リンクレバーのスロットル弁開方向への回動時に該リンクレバーに当接するオープナ当接部と、を備えた内燃機関のスロットルオープナ装置であって、スロットルシャフト中心軸から上記リンクレバーと上記オープナ当接部との当接点までの半径が、スロットルシャフト中心軸から上記ロッドとの連結点までの半径よりも短く設定されているとともに、上記コイルスプリングの荷重が上記リターンスプリングによる付勢力よりも大きく設定され、機関停止時に上記ロッドの突出により上記スロットル弁が所定開度まで押し開かれるように構成されていることを特徴としている。
【０００７】
ダイヤフラムによって隔成された負圧室と大気圧室との圧力差が小さくなると、負圧室内のコイルスプリングのバネ力によってロッドが突出し、リンクレバーがスロットル弁の開方向に回動する。アクセルペダルが解放されている状態では、このリンクレバーの回動に伴って該リンクレバーとオープナ当接部とが互いに当接し、このオープナ当接部を介してスロットルシャフトが開方向に僅かに回動する。これにより、スロットル弁が全閉位置から僅かに開いた状態となる。
【０００８】
一方、上記のようにロッドが突出している状態において、アクセルペダルが踏み込まれ、かつ急激に解放されると、スロットルシャフトと一体に回動するオープナ当接部がリンクレバーに衝突することになる。ここで、上記構成では、スロットルシャフトから上記ロッド先端部に至るリンクレバーの中間部をオープナ当接部が押圧する形となるため、オープナ当接部から入力された衝撃力が、スロットルシャフトとロッドとの双方に分散されることになり、上記ロッドに入力される衝撃力がそれだけ弱いものとなる。従って、スロットルオープナのダイヤフラムに生じる応力が小さくなる。
【０００９】
また、請求項２においては、上記オープナ当接部は、アクセルワイヤが巻き掛けられるスロットルドラムの一部として形成されており、スロットルドラムを構成する金属板をスロットルシャフト軸方向に折り曲げて形成されている。
【００１０】
すなわち、スロットルシャフトと一体にスロットルドラムが回動し、その一部となるオープナ当接部が上記リンクレバーに当接する。ここで、スロットルドラムからスロットルシャフト軸方向へ延びるオープナ当接部が、スロットルシャフトを中心として比較的内周側の位置を回動することになり、他の部品との干渉を容易に回避できる。
【００１１】
また請求項３においては、上記リンクレバーは、上記スロットルシャフトと上記ロッドとを連結する本体部分から分岐した分岐部を有し、この分岐部先端に、上記オープナ当接部と当接するストッパ部が設けられている。
【００１２】
すなわち、上記リンクレバーは、略Ｌ字形をなし、分岐部先端のストッパ部に上記オープナ当接部が当接すると、その力がスロットルオープナのロッドに伝達される。
【００１３】
また請求項４においては、上記ストッパ部は、上記リンクレバーに対し、接線方向に沿って進退可能に螺合したネジ部材から構成されている。このネジ部材からなるストッパ部の位置を調整することにより、ロッド突出時におけるスロットル弁の最小開度が変化する。
【００１４】
【発明の効果】
この発明に係る内燃機関のスロットルオープナ装置によれば、スロットルオープナのロッドが突出している状態で、アクセルペダルが踏み込み状態から急に解放されたときに、リターンスプリングに付勢されたスロットル弁により生じる衝撃力がリンクレバーを介してスロットルシャフトに分散され、ダイヤフラムに加わる力が小さなものとなる。そのため、ダイヤフラムの応力が軽減し、その耐久性が向上する。
【００１５】
また請求項２においては、オープナ当接部としてスロットルドラムを利用することにより、部品点数の増加が回避される。そして、このようにオープナ当接部をスロットルシャフト軸方向へ延ばしたとしても、該オープナ当接部は比較的内周側の位置を回動するため、他の部品との干渉を生じることがなく、装置全体の大型化を回避できる。
【００１６】
また、請求項３の構成によれば、ストッパ部の位置を上記ロッドの軸線方向と無関係に自由に設定でき、各部品のレイアウトの自由度が高くなる。
【００１７】
さらに、請求項４の構成によれば、ネジ部材からなるストッパ部の位置調整によって、スロットル弁の最小開度を容易に調整することができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の好ましい実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００１９】
図１〜図３は、この発明に係るスロットルオープナ装置の一実施例を示している。この実施例は、Ｖ型内燃機関のように、一対の吸気通路を一対のスロットル弁によって同時に開閉するようにした構成の内燃機関に用いられるものであり、略Ｕ字形のブラケット１を有し、このブラケット１両端の軸受部２，２によって一本のスロットルシャフト３が回動可能に支持されている。このスロットルシャフト３の図示せぬ各端部には、それぞれ円板状の弁体が取り付けられ、スロットルシャフト３の回動に伴って吸気通路を開閉している。
【００２０】
上記ブラケット１の一対の軸受部２の間には、スロットル弁の開閉機構を構成する種々の部品が配置されている。図４は、スロットルシャフト３に挿通されている各部品を分解して示した斜視図である。
【００２１】
図示するように、一対の軸受部２のほぼ中央部に、スロットルドラム４が配設されている。このスロットルドラム４は、金属板を略扇型にプレス成形したものであって、図示せぬアクセルワイヤの先端が固定されるとともに、外周部の溝内にアクセルワイヤが巻き掛けられるようになっている。このスロットルドラム４は、図４に示すように、スプリングピン１４によってスロットルシャフト３に固定されている。また上記スロットルドラム４に隣接して捩りコイルスプリングからなるリターンスプリング５が配設されている。このリターンスプリング５によって、上記スロットルシャフト３は、スロットル弁が全閉となる方向（図１の時計回り方向）に向かって常時付勢されている。
【００２２】
また、この実施例では、車両を一定速度で走行させる定速走行装置（ＡＳＣＤ）のために、図示せぬアクチュエータに連係するＡＳＣＤレバー６およびＡＳＣＤスプリング７を備えている。このＡＳＣＤレバー６は、スロットル弁の開方向にスロットルドラム４と連動するようになっている。
【００２３】
また上記スロットルドラム４を挟んで上記ＡＳＣＤレバー６とは反対側に、リンクレバー８がリンクレバースプリング９とともに配設されている。尚、上記リンクレバースプリング９は、リンクレバー８の遊びを吸収するためのものであり、そのバネ力は比較的小さい。
【００２４】
図４に示すように、上述した各部品は、ＡＳＣＤスプリング７，ＡＳＣＤレバー６，リターンスプリング５，スロットルドラム４，リンクレバースプリング９，リンクレバー８の順で、スロットルシャフト３に挿通されている。そして、両端部にスペーサ１０，１１がそれぞれ配設されており、その一方のスペーサ１０は、スプリングピン１５によってスロットルシャフト３に固定されている。尚、各スプリング５，７，９の両端部に、それぞれ鍔部を有するナイロンスリーブ１２が配設されているとともに、各部品間を仕切るように４枚のワッシャ１３が介装されている。
【００２５】
負圧アクチュエータからなるスロットルオープナ１８は、上記リンクレバー８の位置に対応して配設されており、図１，図３に示すように、ステー１９を介してブラケット１に支持されている。このスロットルオープナ１８は、図６に示すように、略円筒状をなすケース２０の内部が、ダイヤフラム２１によって負圧室２２と大気圧室２３とに隔成されているものであって、ダイヤフラム２１を両側から挟むリテーナプレート２４，２５にロッド２６の基端部が固定されている。そして、上記負圧室２２内に、コイルスプリング２７が配設されており、上記ロッド２６が突出する方向に、ダイヤフラム２１に所定の荷重を付与している。上記ロッド２６の先端部は、スロットルシャフト３と平行に延びるロッドピン２８を介して上記リンクレバー８の端部に回動可能に連結されている。また上記負圧室２２は、図示せぬチューブを介して吸気通路のスロットル弁下流側に連通しており、ここから機関吸入負圧が導入されるようになっている。
【００２６】
図５は、上記スロットルオープナ１８とリンクレバー８との位置関係を示すもので、この図５に示すように、上記スロットルオープナ１８は、そのロッド２６がスロットルシャフト３を中心とする円の接線方向に向かうように取り付けられている。そして、ロッドピン２８からスロットルシャフト３に至るリンクレバー８の本体部分と上記ロッド２６とがほぼ直交するように配置されている。従って、スロットルオープナ１８のロッド２６が軸方向に進退すると、これに伴ってリンクレバー８が回動することになる。ここで、上記スロットルオープナ１８のコイルスプリング２７の荷重は、後述するように、スロットル弁を閉じようとするリターンスプリング５の付勢力よりも大きく設定されている。
【００２７】
上記リンクレバー８は、ロッドピン２８が連結される本体部分からＬ字状に分岐した分岐部８ａを有している。この分岐部８ａは、図５に示すように、スロットルオープナ１８とは反対側に形成されており、かつこの分岐部８ａ先端に、スロットルシャフト３軸方向に沿って折り曲げたストッパ支持片８ｂが設けられている。このストッパ支持片８ｂには、ねじ孔が形成されており、ここに調整スクリュー３１が進退可能に螺合している。この調整スクリュー３１は、その頭部がストッパ部３１ａとなっており、このストッパ部３１ａと上記ストッパ支持片８ｂとの間に、緩み防止用のスプリング３０が介装されている。上記調整スクリュー３１は、スロットルシャフト３を中心とする円の接線方向に沿って配置されており、そのストッパ部３１ａの前端当接面がスロットルシャフト３中心を通る面にほぼ沿って位置している（図５参照）。
【００２８】
上記のストッパ部３１ａに対し、スロットルドラム４にはオープナ当接部３２が形成されている。このオープナ当接部３２は、金属板からなるスロットルドラム４の一部を半径方向に帯状に延長するとともに、スロットルシャフト３軸方向に折り曲げて形成したものであって、図２，図５に示すように、スロットルシャフト３を中心とする円周方向に沿って上記ストッパ部３１ａと当接するようになっている。
【００２９】
ここで上記リンクレバー８においては、ロッドピン２８に至る本体部分に比べて、分岐部８ａの腕の長さが比較的短くなっている。つまり、スロットルシャフト３の中心軸から上記ストッパ部３１ａと上記オープナ当接部３２との当接点までの半径Ｒ２は、スロットルシャフト３中心軸から上記ロッドピン２８までの半径Ｒ１よりも短く設定されている（図５参照）。
【００３０】
次に、上記実施例の作用について説明する。前述したように、スロットルシャフト３はリターンスプリング５によって常時全閉方向に向けて付勢されており、この付勢力によって図示せぬスロットル弁は閉じようとする。図示せぬアクセルペダルが踏み込まれ、アクセルワイヤが引っ張られてスロットルドラム４が回動すると、このリターンスプリング５の付勢力に抗してスロットル弁が開方向に回動する。そして、内燃機関の運転中は、スロットルオープナ１８の負圧室２２に機関吸入負圧が導入されるため、大気圧との圧力差によってロッド２６が図５，図６に示す位置よりも後退する。これに伴って、リンクレバー８は、図５の時計回り方向に僅かに回動する。この状態においては、図示せぬスロットル弁が全閉状態となってもオープナ当接部３２がストッパ部３１ａに当接することはない。つまり、アクセルペダルが解放されると、これに伴ってスロットル弁が完全に全閉となる。尚、この全閉位置において、スロットルシャフト３は図示せぬ端部に設けたストッパ機構によって回転方向に位置決めされる。
【００３１】
これに対し、機関が停止している状態においては、スロットルオープナ１８の負圧室２２に負圧が導入されないため、該スロットルオープナ１８のロッド２６が図５，図６に示す位置まで突出し、リンクレバー８が図５の反時計回り方向へ回動する。前述したように、スロットルオープナ１８のコイルスプリング２７の荷重は、スロットルシャフト３を全閉方向へ付勢するリターンスプリング５の付勢力よりも大きく設定されている。また、スロットル弁が全閉位置にあるとき、スロットルドラム４のオープナ当接部３２は、リンクレバー８のストッパ部３１ａに近接している。従って、機関の停止に伴ってスロットルオープナ１８のロッド２６が突出すると、リンクレバー８の回動に伴ってスロットルドラム４が開方向に僅かに回動し、スロットル弁が所定開度まで押し開かれる。これにより、図示せぬ弁体の固着が確実に防止されるとともに、吸気通路内が非密閉状態に保たれる。
【００３２】
一方、上記のようにスロットルオープナ１８のロッド２６が突出している状態において、アクセルペダルが踏み込まれ、かつ急に解放されたとすると、スロットルドラム４のオープナ当接部３２がリンクレバー８のストッパ部３１ａに衝突する。このとき、上述したようにスロットルシャフト３を中心として当接点までの半径Ｒ２がロッドピン２８までの半径Ｒ１よりも短く設定されていることから、スロットルオープナ１８に作用する衝撃は緩和される。すなわち、図７に示すように、スロットルドラム４のオープナ当接部３２からリンクレバー８に加わる衝撃力Ｆは、スロットルシャフト３とロッドピン２８とを連結する腕の長さの中間点に作用することになる。そのため、この力Ｆは、ロッド２６にほぼ軸方向に沿って作用する力Ｆａと、スロットルシャフト３に作用する力Ｆｂとに分散されることになり、スロットルオープナ１８のダイヤフラム２１が受ける力Ｆａは、それだけ小さなものとなる。
【００３３】
従って、スロットルオープナ１８のダイヤフラム２１に急激に発生する応力が抑制され、その耐久性が向上する。
【００３４】
また上記のように半径Ｒ２が短いとアクセル開度に伴って回動するオープナ当接部３２が比較的内周側の位置を動くことになり、他の部品との干渉が回避できる。すなわち、スロットル弁開閉機構の実質的な寸法を小型化することができる。
【００３５】
また上記構成では、リンクレバー８に螺合した調整スクリュー３１によってストッパ部３１ａが構成されているため、該調整スクリュー３１を進退させることによって、スロットルオープナ作動時の最小開度を容易に調整することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明に係るスロットルオープナ装置の側面図。
【図２】このスロットルオープナ装置の底面図。
【図３】同じくスロットルオープナ装置の平面図。
【図４】このスロットルオープナ装置の要部の分解斜視図。
【図５】図２のＡ−Ａ線に沿った断面図。
【図６】スロットルオープナのみの断面図。
【図７】スロットルオープナに加わる力を説明する説明図。
【図８】従来のスロットルオープナ装置の一例を示す構成説明図。
【符号の説明】
３…スロットルシャフト
４…スロットルドラム
５…リターンスプリング
８…リンクレバー
１８…スロットルオープナ
２１…ダイヤフラム
２６…ロッド
２７…コイルスプリング
３１…調整スクリュー
３１ａ…ストッパ部
３２…オープナ当接部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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