(57)【要約】  【目的】  スロットルボデーの単品時において、絞り弁全閉状態の開度センサから出力される初期出力値と、スロットルボデーが内燃機関に搭載され、絞り弁全閉状態における機関のアイドリング運転時において、開度センサから出力される初期出力値との間のズレを防止する。  【構成】  絞り弁５による吸気通路１の全閉又はアイドリング開度時において、ロータ９上に配置される、第１摺動子１５ａと摺動抵抗体１０との初期接触位置Ａと、第２摺動子１５ｂと摺動導電体１１との初期接触位置Ｂと、を吸気通路２の長手軸心線Ｘ−Ｘと平行に配置する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転自在に支承されるロータと、ロータに対向配置され、その対向面にロータの回転中心と同芯をなす摺動抵抗体と摺動導電板とを備える絶縁基板と、ロータ上に配置され、摺動抵抗体上を摺動接触する第１摺動子と、摺動導電板上を摺動接触する第２摺動子と、有する開度センサと；内部を吸気通路が貫通して穿設され、該吸気通路が吸気通路を横断して回転自在に支承される絞り弁軸に取着された絞り弁にて開閉制御されるスロットルボデーと；を備え、
前記絞り弁軸とロータとを同期的に回転することにより、絞り弁軸の回転角度を開度センサによって電気的に検出する絞り弁開度センサにおいて、前記絞り弁による吸気通路１の全閉又はアイドリング開度時において、ロータ９上に配置される、第１摺動子１５ａと摺動抵抗体１０との初期接触位置Ａと、第２摺動子１５ｂと摺動導電板１１との初期接触位置Ｂと、を吸気通路２の長手軸心線Ｘ−Ｘと平行に配置したことを特徴とする内燃機関における絞り弁開度センサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関のスロットルボデー内に配置される絞り弁軸の回転角度を電気的に検出する絞り弁開度センサ、あるいは気化器の絞り弁軸の回転角度を電気的に検出する絞り弁開度センサに関し、そのうち特にポテンショメータを用いる開度センサに関する。
【背景技術】
【０００２】
かかる内燃機関における絞り弁開度センサは実開昭６１−１５５７０５号公報に示される。
この絞り弁開度センサは、絞り弁軸の回転角度に応じた電気信号を発生して絞り弁軸の回転角度、いいかえると絞り弁の開度を電気的に検出するもので、この電気信号は内燃機関において、アイドリング運転時や、その他の運転状態において例えば燃料制御の一つのパラメータとして用いられる。
具体的な一例として、図２、図３を用いて従来の内燃機関における絞り弁開度センサについて説明する。
１は内部を吸気通路２が側方に貫通して穿設されたスロットルボデーであり、絞り弁軸３は吸気通路２の中心を横断してスロットルボデー１に回転自在に支承される。
より具体的には、スロットルボデー１には吸気通路２を横断して絞り弁軸ガイド孔４ａ、４ｂが同芯に穿設されるもので、絞り弁軸３の両端が前記絞り弁軸ガイド孔４ａ、４ｂ内に回転自在に支承される。
又、吸気通路２はバタフライ型の絞り弁５によって開閉されるもので、この絞り弁５は絞り弁軸３にネジ等によって螺着される。従って絞り弁５は絞り弁軸３と同期的に回転する。
そして、絞り弁軸３の一端３ａには絞り弁レバー６がナット７によって螺着固定されるもので、この絞り弁レバー６にはアクセルグリップに接続されたアクセルワイヤーの一端が係止される。
従ってアクセルグリップが操作されることによって、絞り弁レバー６はアクセルワイヤーによって回転操作され、絞り弁軸３が正逆回転することによって絞り弁５が吸気通路２を開閉する。
尚、前記アクセルグリップ、アクセルワイヤーは図示されていない。
又、スロットルボデー１の一側壁には、センサ凹部８が図２において上方に向かって凹設されるもので、センサ凹部８には下方に底部８ａが形成され、その上方に第１係止段部８ｂが形成され、更にその上方に第２係止段部８ｃが形成される。
又、前記底部８ａには、前述した一側の絞り弁軸ガイド孔４ｂが開口して穿設される。
そして、絞り弁軸３の他端３ｂは、センサ凹部８の底部８ａより上方位置に突出し、この他端３ｂにロータ９が一体的に取着されるもので、このロータ９はセンサ凹部８内で回転可能に配置される。
又、前記第１係止段部８ｂ上には、摺動抵抗体１０と摺動導電体１１とを備える絶縁基板１２が配置されるもので、前記摺動抵抗体１０及び摺動導電体１１はロータ９の図２において上面９ａに臨んで配置される。
更に前記第２係止段部８ｃ上にはコネクタピン１７が植設されたコネクタ１３が固定配置されるもので、前記絶縁基板１２はコネクタ１３によって第１係止段部８ｂ上に固定配置される。
ここで、前記摺動抵抗体１０、摺動導電体１１及びコネクタピンについて図３により詳述する。
摺動抵抗体１０及び摺動導電体１１は絶縁基板１２の下面１２ａに配置されるもので、摺動抵抗体１０はロータ９の回転中心９ａ（いいかえると絞り弁軸３の長手軸心線Ｙ−Ｙ）を中心として円弧状に形成されるとともにその両端にリード端子１４ａ、１４ｂが電気接続される。
又、摺動導電体１１は、摺動抵抗体１０の内側に配置され、ロータ９の回転中心９ａを中心として円弧状に形成されるとともにその一端にリード端子１４ｃが電気接続される。
そして、ロータ９の上面９ａには互いに電気的に接続される第１摺動子１５ａと第２摺動子１５ｂとが固定配置されるもので、第１摺動子１５ａは摺動抵抗体１０上に摺動接触し、第２摺動子１５ｂは摺動導電体１１上に摺動接触する。
尚、１６は、センサ凹部８の底部８ａとロータ９の下面９ｂとの間に縮設配置されたウエーブワッシャーであり、ロータ９は図２において上方に押圧され、これによって第１摺動子１５ａと摺動抵抗体１０との接触、第２摺動子１５ｂと摺動導電体１１との接触が保証される。
又、前記リード端子１４ａ、１４ｂ、１４ｃは、コネクタ１３に植設されたコネクタピン１７にそれぞれ電気接続される。
上記構成によると、絞り弁軸３が回転すると、ロータ９もまた絞り弁軸３と同期的に回転するもので、このとき第１摺動子１５ａは摺動抵抗体１０上を摺動接触し、第２摺動子１５ｂは摺動導電体１１上を同時に摺動接触する。
ここで、摺動抵抗体１０に接続されるリード端子１４ａ、１４ｂにはコネクタピン１２より電圧が印加されるもので、第１摺動子１５ａが摺動抵抗体１０に接触する点より検出される電圧が、第１摺動子１５ａ、第２摺動子１５ｂ、摺動導電体１１、リード端子１４ｃを介してリード端子１４ｃに接続されるコネクタピン１２より外部のＥＣＵ等へ出力される。
【特許文献１】実開昭６１−１５５７０５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
かかる内燃機関における絞り弁開度センサにおいて、開度センサの初期設定は以下によってなされる。
図３により説明すると、絞り弁５は吸気通路２を全閉状態に保持するか、又はアイドリング空気量を供給する為のアイドリング開度に設定保持される。
図３に示される絞り弁５の開度は、吸気通路２を全閉に保持した状態である。
かかる状態において、絞り弁軸３は絞り弁軸ガイド孔４ａ、４ｂに対して同芯に配置され、その周囲には均等なる環状の間隙Ｓが形成されるもので、ロータ９の回転中心９ａもまた絞り弁軸３の長手軸心線Ｙ−Ｙ上に配置される。
すなわち、ロータ９の回転中心９ａ、絞り弁軸３の長手軸心線Ｙ−Ｙは絞り弁軸ガイド孔４ａ、４ｂに同芯に配置される。
以上によると、第１摺動子１５ａと摺動抵抗体１０との初期接触位置Ａ及び第２摺動子１５ｂと摺動導電体１１との初期接触位置Ｂは、絞り弁軸３の長手軸心線Ｙ−Ｙ上にあるロータ９の回転中心９ａを通る図３における垂線Ｚ−Ｚ（吸気通路２の長手軸心線Ｘ−Ｘに直交する線に相当する）に対し角度Ｅをもって位置する。
従って、第１摺動子１５ａは摺動抵抗体１０において角度Ｅの摺接位置に相当する電圧信号を外部に向けて出力する。
上記、開度センサの位置状態は、スロットルボデーの組付けが完了した状態であり、組付け完了時において開度センサは角度Ｅに相当する初期設定電圧信号を出力する。
上述した絞り弁軸３及び第１摺動子１５ａ、第２摺動子１５ｂの状態は、図３において実線で示される。
【０００４】
ここで、前記、組付けが完了したスロットルボデー１が図示せぬ機関に搭載され、機関がアイドリング運転されると、（このときアイドリング運転に必要なアイドリング空気は、絞り弁５を迂回し、絞り弁５の上流側の吸気通路２ａと下流側の吸気通路２ｂとを連絡する図示せぬバイパス空気通路を介して供給される。）下流側の吸気通路２ｂ内に生起する負圧が全閉状態にある絞り弁５の図３において右側面５ａに作用するもので、これによると絞り弁軸３は環状の間隙Ｓに相当して右方へ移動し、絞り弁軸３の右端端３ｃが絞り弁軸ガイド孔４ａ、４ｂの右側壁４ｃに当接する。
かかる絞り弁軸３の右方への移動によると、絞り弁軸３に一体的に配置されるロータ９の第１及び第２摺動子１５ａ、１５ｂも間隙Ｓに相当して右方へ移動することになり、第１摺動子１５ａは結果として摺動抵抗体１０上を前記角度ＥよりＦ度迄回転することになる。（第２摺動子１５ｂもまた摺動導電体１１上をＦ度回転する）
以上によると、絞り弁５の全閉状態において、開度センサの初期のセット出力値（Ｅ度の状態）と、機関のアイドリング運転時における開度センサの出力値（Ｆ度の状態）との間に出力差が生ずることになり、安定して一定なる開度センサの出力値を得ることができない。ここで、前記環状の間隙Ｓを微少にすることが考慮されるが、絞り弁軸３及び絞り弁軸ガイド孔４ａ、４ｂの加工精度、同芯精度を高精度に維持する必要があり、製造コストの上昇をもたらし、好ましいものでない。
【０００５】
本発明になる内燃機関における絞り弁開度センサは、上記不具合に鑑み成されたもので、スロットルボデーの単品時において、絞り弁全閉状態の開度センサからの初期出力値と、スロットルボデーが内燃機関に搭載され、絞り弁全閉状態で、機関のアイドリング運転が行なわれた際における開度センサからの初期出力値、との間に出力差を生ずることのないスロットルボデーへ搭載して好ましい絞り弁開度センサを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明になる内燃機関における絞り弁開度センサは、前記目的達成の為に、回転自在に支承されるロータと、ロータに対向配置され、その対向面にロータの回転中心と同芯をなす摺動抵抗体と摺動導電板とを備える絶縁基板と、ロータ上に配置され、摺動抵抗体上を摺動接触する第１摺動子と、摺動導電板上を摺動接触する第２摺動子と、有する開度センサと；内部を吸気通路が貫通して穿設され、該吸気通路が吸気通路を横断して回転自在に支承される絞り弁軸に取着された絞り弁にて開閉制御されるスロットルボデーと；を備え、前記絞り弁軸とロータとを同期的に回転することにより、絞り弁軸の回転角度を開度センサによって電気的に検出する絞り弁開度センサにおいて、前記絞り弁による吸気通路の全閉又はアイドリング開度時において、ロータ上に配置される、第１摺動子と摺動抵抗体との初期接触位置と、第２摺動子と摺動導電板との初期接触位置と、を吸気通路の長手軸心線と平行に配置したことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の絞り弁開度センサによると、スロットルボデーの単品時にあって且つ絞り弁の全閉状態において、第１摺動子と摺動抵抗体との初期接触位置及び第２摺動子と摺動導電板との初期接触位置は、吸気通路の長手軸心線と平行に配置される。
従って、スロットルボデーが機関に搭載され、絞り弁が全閉状態において機関のアイドリング運転が成された際、絞り弁軸が絞り弁軸ガイド孔内を吸気通路の長手軸心線に沿って側方に移動した際にあっても、第１摺動子と摺動抵抗体及び第２摺動子と摺動導電体との回転方向における初期接触位置が変わることがなく、もってスロットルボデーの単品時における絞り弁開度センサからの初期出力値と、機関のアイドリング運転時における絞り弁開度センサからの初期出力値との間に出力差が生ずることを抑止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、本発明になる内燃機関における絞り弁開度センサの一実施例を図１により説明する。
尚、図２、図３と同一構造部分については同一符号を使用し、相違する部分について説明する。
本発明において、スロットルボデー１の単品状態（機関へ搭載されていない状態）における絞り弁５の全閉状態（アイドリング開度状態であってもよい）において、摺動抵抗体１０上に配置される第１摺動子１５ａと、摺動導電体１１上に配置される第２摺動子１５ｂは、吸気通路２の長手軸心線Ｘ−Ｘに対して平行状態に配置される。この摺動子１５ａ、１５ｂの状態は図１において実線で示される。
すなわち、絞り弁軸３の長手軸心線Ｙ−Ｙ上にあるロータ９の回転中心９ａを通り、吸気通路２の長手軸心線Ｘ−Ｘに対して直交する垂線Ｚ−Ｚに対し、角度Ｇ度をもって、第１摺動子１５ａが摺動抵抗体１０上に配置され、第２摺動子１５ｂもまた角度Ｇ度をもって摺動導電体１１上に配置される。
従って、スロットルボデー１が機関へ搭載されていないスロットルボデー１の単品状態において、開度センサは角度Ｇ度に相当する初期出力値の電圧信号を出力する。
【０００９】
次に、前記スロットルボデーが機関に搭載され、機関のアイドリング運転が行なわれる際について説明すると、絞り弁軸３は下流側の吸気通路２ｂ内に生起する負圧によって、絞り弁軸３の右端面３ｃが絞り弁軸ガイド孔４ａ、４ｂの右側壁４ｃに向けて環状の間隙Ｓに相当して吸気通路２の長手軸心線Ｘ−Ｘに沿って右方へ移動する。
そして、上記絞り弁軸の右方への移動によると、第１、第２摺動子１５ａ、１５ｂもまた右方へ移動するものであるが、本発明によれば、前述の如くスロットルボデー１の単品状態において、第１、第２摺動子１５ａ、１５ｂを、吸気通路２の長手軸心線Ｘ−Ｘに対して平行状態に配置したことにより、上記の如く機関のアイドリング運転状態において、絞り弁軸３が右方へ移動した際にあっても、第１摺動子１５ａを摺動抵抗体１０に対して角度Ｇをもって配置でき、第２摺動子１５ｂを摺動導電体１１に対して角度Ｇをもって配置でき、もって角度センサは角度Ｇ度に相当する出力値の電圧信号を出力できる。
以上によればスロットルボデー１の単品状態における開度センサの初期出力値と、スロットルボデー１が内燃機関に搭載され、機関のアイドリング運転が行なわれる際の開度センサの出力値との間に出力差が生ずることを抑止できる。
【００１０】
又、図４に示される本発明の第２の実施例は、開度センサがスロットルボデー１と別体に形成され、スロットルボデー１に凹設されたハウジング収納孔１ｄ内に開度センサのハウジング２０が挿入され、開度センサのロータ９に穿設された嵌合孔９ｃ内に絞り弁軸３の他端３ｂに形成さけたＤカット部３ｄが挿入され、これによって絞り弁軸３とロータ９とが同期的に回転される。
尚、開度センサ内に形成される他の構成部品は図２と同様であって同一符号を使用し、説明を省略する。
かかる第２の実施例においても、前記第１の実施例と同様な第１摺動子と第２摺動子の構成を採用することによって同様なる作用、効果を達成できる。
又、前述した実施例はスロットルボデーに採用された開度センサであるが、かかる開度センサを気化器に採用しても同様の作用、効果を達成できる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明になる内燃機関における絞り弁開度センサの第１摺動子と第２摺動子とのセット位置状態を示す要部平面図。
【図２】本発明になる内燃機関における絞り弁開度センサがスロットルボデーに取着された状態を示す要部縦断面図。
【図３】従来の絞り弁開度センサの第１摺動子と第２摺動子とのセット位置状態を示す要部平面図。
【図４】本発明になる内燃機関における絞り弁開度センサの第２の実施例を示す要部縦断面図。
【符号の説明】
【００１２】
１      スロットルボデー
２      吸気通路
３      絞り弁軸
５      絞り弁
９      ロータ
１０    摺動抵抗体
１１    摺動導電体
１５ａ  第１摺動子
１５ｂ  第２摺動子
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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