(57)【要約】【課題】  多連式スロットルのバルブシャフト連結機構において、開方向及び閉方向への何れの回転に対してもより確実に同調性能を維持する。【解決手段】  第１バルブシャフト１２に取り付けられた第１連結部１７に、シャフト軸に平行で互いに対面する第１及び第２板部材１９、２０を設ける。第１及び第２板部材１９、２０の間に、これらと平行して第２バルブシャフト１４に取り付けられた第２連結部１８に設けられた第３板部材２１を配置する。第３板部材２１を第１板部材１９に螺着された第１アジャストスクリュ２２と、第２板部材２０と第３板部材２１との間に圧縮されて介装されたコイルスプリング２４とにより把持する。第２板部材２０に第２アジャストスクリュ２３を螺着する。第２アジャストスクリュ２３の先端と第３板部材２１との間に間隔ｄの微小な隙間を設ける。【選択図】        図２
2005290995.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
多連式スロットルにおいて、２つのバルブシャフトを連結するとともにバルブ開度の同調に用いられるバルブシャフト連結機構であって、
相対して配置される第１板部材及び第２板部材を備え、第１バルブシャフトに接続される第１連結部と、
第２バルブシャフトに接続され、前記第１及び第２板部材の間に配置されるとともに前記第１連結部と係合して前記第１バルブシャフトの回転を前記第２バルブシャフトに伝達する第２連結部と、
前記第１板部材に固定されるとともに前記第２連結部にリジッドに係合し、前記第１バルブシャフトが第１方向に回転するとき、前記第２連結部を押圧して前記第２バルブシャフトを前記第１方向に回転させる第１係合部材と、
前記第２板部材と第２連結部の間に介装され、前記第２連結部を前記第１係合部材に向けて弾性的に付勢する弾性付勢手段と、
前記第１バルブシャフトが第２方向に回転し、前記弾性付勢手段が所定量圧縮されたときに前記第２板部材と第２連結部とにリジッドに係合し、前記第２連結部を前記第２方向に回転させる第２係合部材と
を備えることを特徴としたバルブシャフト連結機構。
【請求項２】
前記第１係合部材の前記第１板部材への固定位置が、前記第２連結部が前記弾性付勢手段を前記所定量圧縮するまでの範囲において調整可能であることを特徴とする請求項１に記載のバルブシャフト連結機構。
【請求項３】
前記第１係合部材が、前記第１板部材に螺着される第１アジャストスクリュであることを特徴とする請求項１に記載のバルブシャフト連結機構。
【請求項４】
前記弾性付勢手段がコイルスプリングであることを特徴とする請求項１に記載のバルブシャフト連結機構。
【請求項５】
前記コイルスプリングの隣接する巻線同士が密着するときに、前記コイルスプリングが前記第２係合部材として機能することを特徴とする請求項４に記載のバルブシャフト連結機構。
【請求項６】
前記第２係合部材が、前記第２板部材に固定されるリジッドな部材から構成され、前記第２係合部材の先端と前記第２連結部との間に前記所定量の範囲で隙間が設けられることを特徴とする請求項１に記載のバルブシャフト連結機構。
【請求項７】
前記第２係合部材が、前記第２板部材に螺着される第２アジャストスクリュであり、前記隙間の幅が前記第２アジャストスクリュにより調整可能であることを特徴とする請求項６に記載のバルブシャフト連結機構。
【請求項８】
前記第２係合部材が、前記第２板部材と前記第２連結部との間に介装されるリジッドな部材から構成され、前記第２係合部材の先端が前記弾性付勢手段により前記第２連結部に当接するとともに、前記弾性付勢手段が前記所定量圧縮されるとき前記第２係合部材が前記第２板部材に当接して前記第２連結部と第２板部材との間をリジッドに係合することを特徴とする請求項１に記載のバルブシャフト連結機構。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、多連式スロットルにおいて、バルブシャフト間の連結に用いられるとともに、バルブ開度の同調に用いられるバルブシャフト連結機構に関する。
【背景技術】
【０００２】
多連式スロットルとしては、スロットル毎にバルブシャフトが独立して設けられ、隣り合うバルブシャフトは連結機構を介してそれぞれ連結されたものが知られている。このような多連式スロットルにおいては、全てのスロットルバルブが同調されている必要があるため連結機構にはバルブシャフト間の位相を調整するための同調機構が設けられている。上記バルブシャフトの連結機構としては、バルブシャフトの軸心から径方向に所定距離離れた位置において、一方のバルブシャフトに設けられたコの字状の板部材により囲まれる領域に他方のバルブシャフトに設けられた板部材を配置し、この板部材をアジャストスクリュとコイルスプリングとで両側から把持するものが知られている（特許文献１参照）。すなわち、このような構成によれば、一方のバルブシャフトの回転力は、アジャストスクリュが他方のバルブシャフトに設けられた板部材に向けて回転されるとき、アジャストスクリュの押圧力により他方のバルブシャフトに伝達され、逆向きに回転されるときにはコイルスプリングの付勢力により伝達される。また、２つのバルブシャフト間の位相は、アジャストスクリュの突出量を制御することにより調整可能となる。
【特許文献１】実公昭４３−９６４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、上記構成においては、剛体であるアジャストスクリュの押圧力により回転力が伝達される場合、他方のバルブシャフトはアジャストスクリュの動きに直ちに追従して確実に回転するが、弾性体であるコイルスプリングの押圧力により回転力を伝達する場合、他方のバルブシャフトの回転に抵抗が生じると、付勢力がこの回転抵抗に抗しきれず、他方のバルブシャフトに回転遅れが生じたり、同調がずれたまま保持されてしまうことがある。例えば閉じリジッドの場合（バルブが閉方向に回転するときアジャストスクリュの押圧力により回転力を伝達する構成）、急激にバルブを開くと位相遅れの問題を生じ、開きリジッドの場合（バルブが開方向に回転するときアジャストスクリュの押圧力により回転力を伝達する構成）、他方のバルブがアイドル開度まで戻らないという問題が発生する。また、このような問題に対してスプリングの付勢力を大きくすると、作動不具合を生じ、アイドル空気量の再現性が悪化するという問題が発生する。
【０００４】
本願発明は、上記問題に鑑みてなされたもので、多連式スロットルにおいて、開方向及び閉方向への何れの回転に対しても、より確実に同調性能を維持するバルブシャフト連結機構を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明のバルブシャフト連結機構は、多連式スロットルにおいて、２つのバルブシャフトを連結するとともにバルブ開度の同調に用いられるバルブシャフト連結機構であって、相対して配置される第１板部材及び第２板部材を備え、第１バルブシャフトに接続される第１連結部と、第２バルブシャフトに接続され、第１及び第２板部材の間に配置されるとともに第１連結部と係合して第１バルブシャフトの回転を第２バルブシャフトに伝達する第２連結部と、第１板部材に固定されるとともに第２連結部にリジッドに係合し、第１バルブシャフトが第１方向に回転するとき、第２連結部を押圧して第２バルブシャフトを第１方向に回転させる第１係合部材と、第２板部材と第２連結部の間に介装され、第２連結部を第１係合部材に向けて弾性的に付勢する弾性付勢手段と、第１バルブシャフトが第２方向に回転し、弾性付勢手段が所定量圧縮されたときに第２板部材と第２連結部とにリジッドに係合し、第２連結部を第２方向に回転させる第２係合部材とを備えたことを特徴としている。
【０００６】
第１係合部材の第１板部材への固定位置は、第２連結部が弾性付勢手段を所定量圧縮するまでの範囲において調整可能である。また、第１係合部材は、例えば第１板部材に螺着される第１アジャストスクリュであり、弾性付勢手段は例えばコイルスプリングである。
【０００７】
例えば、コイルスプリングの隣接する巻線同士が密着するときに、コイルスプリングが第２係合部材として機能する。
【０００８】
また例えば、第２係合部材は、第２板部材に固定されるリジッドな部材から構成され、第２係合部材の先端と第２連結部との間に所定量の範囲で隙間が設けられる。またこのとき第２係合部材は、第２板部材に螺着される第２アジャストスクリュであることが好ましく、隙間の幅は第２アジャストスクリュにより調整可能である。
【０００９】
また例えば、第２係合部材は、第２板部材と第２連結部との間に介装されるリジッドな部材から構成され、第２係合部材の先端が弾性付勢手段により第２連結部に当接するとともに、弾性付勢手段が所定量圧縮されるとき第２係合部材が第２板部材に当接して第２連結部と第２板部材との間をリジッドに係合する。
【発明の効果】
【００１０】
以上のように、本発明によれば、多連式スロットルにおいて、開方向及び閉方向への何れの回転に対しても、より確実に同調性能を維持するバルブシャフト連結機構を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。
図１は本発明の第１実施形態であるバルブシャフト連結機構の側断面図であり、図２は、図１のII−II線に沿ったスロットルボディの断面図と、図１のII'−II'線に沿ったバルブシャフト連結機構の断面図である。但し図１では、図面手前側に配置されるバルブシャフトに設けられた連結部についてはその一部のみが図示される。以下図１、図２を参照して第１実施形態のバルブシャフト連結機構について説明する。
【００１２】
バルブシャフト連結機構１０は、第１スロットルボディ１１に設けられた第１バルブシャフト１２と、第２スロットルボディ１３に設けられ、第１バルブシャフト１２と同軸的に配置された第２バルブシャフト１４とを連結する。第１バルブシャフト１２には、スロットルボディ１１の流路１１Ａ内において第１スロットルバルブ１５が取り付けられ、第２バルブシャフト１４には、第２スロットルボディ１３の流路１３Ａ内において第２スロットルバルブ１６が取り付けられる。なお、図１、２において、第１及び第２スロットルバルブ１５、１６は閉じられた状態で示される。
【００１３】
一方、第１バルブシャフト１２の一端には第１連結部１７が設けられ、第２バルブシャフト１４の一端には第２連結部１８が設けられる。第１連結部１７はコの字断面形状を有する板部材を含み、互いに対向する第１及び第２板部材１９、２０を備える。一方、第２連結部１８は、第３板部材２１を備える。なお、図１には、第２連結部１８のうち第３板部材２１のみが描かれている。
【００１４】
第１連結部１７の第１及び第２板部材１９、２０は第１、第２バルブシャフト１２、１４に平行に配置され、第２連結部１８の第３板部材２１は、第１及び第２板部材１９、２０の間に平行に配置される。また、第１板部材１９には、ネジ孔１９Ａが形成され、剛性部材（剛性を備えた部材）として例えば第１アジャストスクリュ（第１係合部材）２２が螺着される。一方、第２板部材２０には、ネジ孔２０Ａが形成され、剛性部材として例えば第２アジャストスクリュ（第２係合部材）２３が螺着される。
【００１５】
第１アジャストスクリュ２２は、第１板部材１９の外側からネジ孔１９Ａに装着され第３板部材２１に向けてその先端が突出され、その突出量は第１アジャストスクリュ２２のネジ孔１９Ａへの捩じ込み量により調整される。なお、突出量の調整後は、ロックナット２２Ａにより第１アジャストスクリュ２２の位置が固定される。一方、第２アジャストスクリュ２３は、第２板部材２０の外側からネジ孔２０Ａに装着され第３板部材２１に向けてその先端が突出され、その突出量は第２アジャストスクリュ２３のネジ孔２０Ａへの捩じ込み量により調整される。第１アジャストスクリュ２２と同様に、突出量の調整後は、ロックナット２３Ａによりその位置が固定される。
【００１６】
また、第２板部材２０と第３板部材２１との間には、弾性部材として例えばコイルスプリング２４が圧縮された状態で介装され、その付勢力により、第３板部材２１を第１アジャストスクリュ２２に向けて押圧し、第３板部材２１と第１アジャストスクリュ２２との間の接触を維持する。すなわち、第３板部材２１は、第１アジャストスクリュ２２とコイルスプリング２４によって把持され、第３板部材２１（第２連結部１８）の第１及び第２板部材１９、２０（第１連結部１７）に対する相対的な位置は、第１アジャストスクリュ２２の突出量により調整される。このとき、第２アジャストスクリュ２３の先端は、第３板部材２１から例えば微小間隔ｄ離接した位置に位置決めされる。したがって、第１アジャストスクリュ２２の第３板部材２１側への突出量は、第３板部材２１が第２アジャストスクリュ２３の先端に接触するまでの範囲において調整可能であり、第３板部材２１（第２連結部１８）の第１及び第２板部材１９、２０（第１連結部１７）に対する相対的な位置はこの範囲において調整される。
【００１７】
なお、図１に示すように、第１及び第２アジャストスクリュ２２、２３は例えばII’−II’線に沿って略同軸的に配置され、コイルスプリング２４は、第２アジャストスクリュ２３の周囲を巻回するように配置される。このときII'−II’線は、第１及び第２バルブシャフト１２、１４の軸心から所定間隔離れた位置に、この軸心と直交するように配置されるので、第１連結部１７に接続されたアクセル駆動リンク２５が操作され、第１バルブシャフト１２及び第１連結部１７が回転されると、第３板部材２１は、第１アジャストスクリュ２２又はコイルスプリング２４により押圧され、第２連結部１８には第２バルブシャフト１４の軸心を中心とした回転力が伝達され、第２バルブシャフト１４は第１バルブシャフト１２と同じ方向に同じ角度だけ回転される。なお、第１及び第２バルブシャフト１２、１４には図示しないリターンスプリングがそれぞれ設けられており、従来周知のように第１、第２スロットルバルブ１５、１６を閉じる方向に回転付勢力を与えている。
【００１８】
また、第１連結部１７に対する第２連結部１８の位置は、第１アジャストスクリュ２２の突出量を調整することにより調整できるので、これにより第１スロットルバルブ１５と第２バルブシャフト１４の間の位相角度が調整され、第１及び第２スロットルバルブ１５、１６のアイドル開度を同調させることができる。
【００１９】
第１実施形態のバルブシャフト連結機構１０では、例えば第１スロットルバルブ１５が閉じる方向に回動されるときに、剛性部材である第１アジャストスクリュ２２が第３板部材２１を押圧して第１連結部１７の回転力を第２連結部１８にリジッドに(剛性をもって）伝達し、第１スロットルバルブ１５が開く方向に回動されるときに、弾性部材であるコイルスプリング２４が第３板部材２１を押圧して第１連結部１７の回転力を第２連結部１８に弾性的に伝達するように構成されている（閉じリジッド）。なお、図１においては、時計回りの回転がバルブが開く方向の回転であり、反時計回りの回転がバルブが閉じる方向の回転である。
【００２０】
また、本実施形態では、回転力がコイルスプリング２４により伝達される場合において、コイルスプリング２４が撓んだとしても、コイルスプリング２４が距離ｄ圧縮されると第３板部材は第２アジャストスクリュ２３の先端に当接し、剛性部材である第２アジャストスクリュ２３が第３板部材２１を直接押圧する。すなわち、第３板部材２１と第２板部材２０との間の係合がリジッドなものとなり、第２連結部１８は第１連結部１７の回転に対応しての確実に回転する。
【００２１】
従来のバルブシャフト連結機構の構成では、本実施形態のように第２アジャストスクリュ２３を備えていないため、例えば第１連結部１７及び第１スロットルバルブ１５が、アクセル駆動リンク２５の操作により急激に開弁方向に回動される場合、弾性部材であるコイルスプリング２４は、その付勢力によるトルクが、回転抵抗や第２連結部１８や第２スロットルバルブ１６の慣性トルクを上回るまで圧縮される。コイルスプリング２４の圧縮量（撓み量）は、ばね定数の値が大きくなるにしたがって小さくなるが、ばね定数を大きく設定すると、各スロットルにおけるアイドル開度の再現性が低下し作動上の不具合を生じるため、ばね定数を制御することによりコイルスプリング２４の撓みを小さくすることには限界がある。
【００２２】
したがって従来のバルブシャフト連結機構では、コイルスプリング２４の撓みが大きくなり、結果的に第２スロットルバルブ１６の位相（開度）が第１スロットルバルブ１５から大幅にずれることがある。すなわち、バルブシャフトには、通常様々な回転抵抗が作用するとともに、急激な回転においては大きな慣性トルクが発生するため、このような場合コイルスプリング２４に大きな撓みが生じ（コイルスプリング２４が大きく圧縮されて）、第２スロットルバルブ１６に無視し難い位相遅れが発生する。一般に被駆動側の第２スロットルボディ１３には、図示されないスロットル開度センサ（ＴＰＳ）が装着されているため、大きな位相遅れを生じると、空気量、燃料噴射量の制御が適切に行なわれず、エンジンの運転性能に悪影響を与える。
【００２３】
しかし、本実施形態では、間隔ｄを制御することにより（無視し得ない位相遅れが生じない程度に小さく設定することにより）、上記問題に対応することができる。また、本実施形態においては、第２アジャストスクリュ２３により間隔ｄの制御をより精密に行なうことができる。なお、間隔ｄの値は、例えば０．５ｍｍ以下であり、より好ましくは０．１ｍｍ〜０．３ｍｍである。
【００２４】
以上のように、本発明の第１実施形態によれば、閉じリジッドのバルブシャフト連結機構においても、開方向の回転に対しても確実に同調性能を維持することが可能となる。
【００２５】
なお、本実施形態では、閉じリジッドのバルブシャフト連結機構について説明を行なったが、第１アジャストスクリュが第２板部材に螺着され、コイルスプリングが第１及び第３板部材の間に介装され、第２アジャストスクリュが第１板部材に螺着される場合のような、開きリジッドのバルブシャフト連結機構に対しても適用できる。
【００２６】
次に図３を参照して本発明の第２実施形態のバルブシャフト連結機構について説明する。図３は、第２実施形態のバルブシャフト連結機構の一部を拡大して示したものである。第２実施形態のバルブシャフト連結機構の構成は、第２アジャストスクリュに関わる構成以外は略第１実施形態と同様である。第１実施形態と同様の構成に付いては同一参照符号を用いるとともにその説明を省略する。
【００２７】
第２実施形態では、第１実施形態の第２アジャストスクリュ２３の代わりにロッド部材（第２係合部材）２７が用いられる。ロッド部材２７は、金属等の剛性部材から形成され、ロッド状の本体２７Ａと、本体２７Ａよりも外径の大きい第１端部２７Ｂと、本体２７Ａよりも外径の小さい第２端部２７Ｃとから構成される。コイルスプリング２４の一端は、本体２７Ａと第１端部２７Ｂとの間に形成される段部に係合され、他端は第１連結部１７の第２板部材２６（第１実施形態の第２板部材２０に対応）に係合される。すなわち、コイルスプリング２４は、ロッド部材２７を第２連結部１８の第３板部材２１に向けて付勢し、ロッド部材２７の第１端部２７Ｂの先端は、第３板部材２１に当接して第３板部材２１を第１アジャストスクリュ２２の方向に押圧する。
【００２８】
一方、ロッド部材２７の第２端部２７Ｃは、第２板部材２６に設けられた孔２６Ａに摺動自在に嵌挿される。また、第１端部２７Ｂの先端が第３板部材２１に当接した状態において、本体２７Ａと第２端部２７Ｃとの間に形成される段部２７Ｄと第２板部材２６との間には間隔ｄの微小な隙間が設けられる。すなわち、第１連結部１７が開方向に急激に回転される場合においても、コイルスプリング２４が距離ｄ圧縮されると、段部２７Ｄが第３板部材２６に係合し、第３板部材２１と第２板部材２６との間はロッド部材２７によりリジッドに係合される。
【００２９】
以上により第２実施形態においても、第１実施形態と略同様の効果を得ることができる。なお、第２実施形態では、ロッド部材として本体よりも外径大きい第１端部と、本体よりも外径が小さい第２端部を設けたが、第１端部はコイルスプリング２４が係合して付勢力を与えられる構造であればよく、本実施形態に限定されるものではない。
【００３０】
次に図４を参照して本発明の第３実施形態のバルブシャフト連結機構について説明する。図４は、第３実施形態のバルブシャフト連結機構の一部を拡大して示したものである。第３実施形態のバルブシャフト連結機構の構成は、第１アジャストスクリュに関わる構成以外は略第１実施形態と同様である。第１実施形態と同様の構成に付いては同一参照符号を用いるとともにその説明を省略する。
【００３１】
第３実施形態では、第１実施形態の第２アジャストスクリュ２３の代わりにストッパー（第２係合部材）２８が用いられる。ストッパー２８は、ロッド状に成形された金属等の剛性部材からなり、先端を第３板部材２１に向けて延出するように第２板部材２９（第１実施形態の第２板部材２０に対応）に一体的に設けられる。バルブ開度が同調された状態において、ストッパー２８の先端は、第３板部材２１から間隔ｄの微小な隙間を隔てて配置される。一方、コイルスプリング２４は、ストッパー２８の周囲を巻回するように第２板部材２９と第３板部材２１との間に介装され、第３板部材２１を第１アジャストスクリュ２２の方向に付勢する。すなわち、コイルスプリング２４が距離ｄ圧縮されると、第３板部材２１がストッパー２８の先端に当接し、第３板部材２１と第２板部材２９とがリジッドに係合される。
【００３２】
以上のように、第３実施形態の構成によっても第１実施形態と略同様の効果を得ることができる。なお、本実施形態ではストッパーは第２板部材に一体的に形成されたが、第２板部材とは別体として構成し、これを第２板部材に所定の固定手段を用いて取り付けることも可能である。
【００３３】
次に図５を参照して本発明の第４実施形態のバルブシャフト連結機構について説明する。図５は、第４実施形態のバルブシャフト連結機構の一部を拡大して示したものである。第４実施形態のバルブシャフト連結機構の構成は、第１アジャストスクリュに関わる構成以外は略第１実施形態と同様である。第１実施形態と同様の構成に付いては同一参照符号を用いるとともにその説明を省略する。
【００３４】
第４実施形態において、コイルスプリング３０は、第１実施形態と同様に第２板部材３１（第１実施形態の第２板部材２０に対応）と第３板部材２１との間に圧縮された状態で介装されるが、第４実施形態では、第１実施形態の第２アジャストスクリュ２３の代わりにコイルスプリング３０が剛性部材として用いられる。すなわち、第４実施形態では、コイルスプリング３０は、一定の微小距離ｄ圧縮されるまでは弾性部材として機能するが、距離ｄ圧縮されると隣接する巻線同士が密着して剛性部材として機能する。したがって、第４実施形態のコイルスプリング３０においては、巻回数をＮ、巻線のリードをＬ、巻線の直径をＤとすると、これらの間にｄ＝Ｎ×（Ｌ−Ｄ）の関係が満たされる。なお隣接する巻線同士が密着したときの状態を図５にコイルスプリング３０’として示す。
【００３５】
以上のように、第４実施形態の構成によっても第１実施形態と略同様の効果を得ることができる。
【００３６】
なお第２〜第４実施形態においても、閉じリジッドのバルブシャフト連結機構についてのみ説明を行なったが、第１実施形態と同様に開きリジッドのバルブシャフト連結機構に対しても適用できることは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明の第１実施形態であるバルブシャフト連結機構の側断面図である。
【図２】図１のII−II線に沿ったスロットルボディの断面図と、図１のII'−II'線に沿ったバルブシャフト連結機構の断面図である。
【図３】第２実施形態のバルブシャフト連結機構の部分拡大図である。
【図４】第３実施形態のバルブシャフト連結機構の部分拡大図である。
【図５】第４実施形態のバルブシャフト連結機構の部分拡大図である。
【符号の説明】
【００３８】
１０  バルブシャフト連結機構
１２  第１バルブシャフト
１４  第２バルブシャフト
１７  第１連結部
１８  第２連結部
１９  第１板部材
２０、２６、２９、３１  第２板部材
２１  第３板部材
２２  第１アジャストスクリュ（第１係合部材）
２３  第２アジャストスクリュ（第２係合部材）
２４、３０  コイルスプリング（弾性付勢手段）
３０’  圧縮されたコイルスプリング３０（第２係合部材）
【図１】
2005290995.tif 000003
【図２】
2005290995.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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