JP3728175B2 - 内燃機関の吸気量制御装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
この発明は、車両の走行状態に応じて吸入空気量を制御する内燃機関の吸気量制御装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
車両用内燃機関の絞り弁は、スロットルボディの吸気通路に設けられ、アクセル操作量に比例して開閉されるとともに、車両の状態、例えば前後輪の回転差によるスリップ検出などによっても操作され、吸入空気量を制御して内燃機関の出力を制御する。そのために、絞り弁の開閉操作は、アクセルペダルとはリンク機構による直結構造がとられず、モータなどにより開閉位置の制御がなされながら駆動操作され、開閉位置はアクセルの操作量による信号との合成信号により決定される。
【0003】
図2は従来の内燃機関の吸気量制御装置の構成を示す断面図である。図において、31はスロットルボディのハウジング、32はこのハウジング31の内部に設けられた吸気通路、33は両端がハウジング31に回動自在に支持され、吸気通路32を貫通するとともに絞り弁34が取り付けられる弁軸であり、絞り弁34は、弁軸33の回動により吸気通路32を全閉位置から全開位置まで回転移動して、吸入空気量を制御する。弁軸33の一方の端部には、弁軸33の回動角を検出するセンサ35が配置され、他方の端部には、モータ36により駆動される減速機構が結合されている。37はセンサ35の外部口出し用のコネクタである。
【0004】
モータ36は駆動軸38に固定された回転子39と固定子40とで構成され、駆動軸38は弁軸33とは同一軸線上に配置されるとともに、先端に歯車38aを有し、外歯車41,内歯車43,減速歯車支持体42よりなる減速機構を介して弁軸33に結合され駆動する。固定子40は、モータ36の外部口出し用のモータコネクタ44を一体に形成する合成樹脂製のモータハウジング45により保持され、モータハウジング45はスロットルボディのハウジング31の一端にネジ止めにより固定されて、スロットルボディとモータ36とが一体化されている。また、スロットルボディのモータ36取付部の反対側の端部には、センサ35がネジ止めされている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
従来の吸気量制御装置は以上のように構成されており、モータは図示しない制御装置により制御され、センサによるフィードバックを受けながら弁軸を駆動し、アクセルの状態および車両の走行状態により決定される吸入量になるように、絞り弁の開度を設定保持するが、スロットルボディとモータとセンサとを個別に形成し、これらを一体に組付ける構成では小型軽量化には限界があり、また、弁軸の軸方向の両側にモータとセンサが組付けられているため、軸方向寸法が増大して、内燃機関に対する組付性が悪く、部品点数も多大にならざるを得ないという問題点があった。
【0006】
また、軸方向の寸法の短縮及び部品点数の削減のためにセンサを内蔵化し、スロットル軸と一体に動作するようにセンサ部ブラシを固定した場合、特に軸のスラスト方向の規制構造を設けなければ、吸気通路と絞り弁とのクリアランス分軸がスラスト方向に移動し、ブラシの設定高さが大きく変動することになる。ブラシの設定高さが変動すると、抵抗体パターン上のブラシ当接位置が変動し、センサ出力直線性が悪化したり、当接荷重が変動し、ブラシ浮きによる出力瞬断や過大荷重により、抵抗体が異常に摩耗する等の問題もあった。
【0007】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、軽量化と軸方向寸法の短縮化により、装着性を改善することができるとともに、部品点数の削減と、これに伴う組付性の改善が可能な内燃機関の吸気量制御装置を得ることを目的とするものである。
【0008】
【課題を解決するための手段】
この発明の請求項1に係る内燃機関の吸気量制御装置は、内部に内燃機関の吸気通路を形成するハウジングと、このハウジングの吸気通路に回動自在に設けられた弁軸と、この弁軸に取り付けられ、吸気通路の流通空気量を制御する絞り弁と、ハウジングに固定され、減速機構を介して弁軸を駆動するモータとを有するものであって、弁軸に固定されるとともに、弁軸の全閉、全開位置での係合部となる部分を有するレバーと、このレバーに固定される樹脂製ギヤと、この樹脂製ギヤに直接固定されたブラシと、このブラシと接触する抵抗体素子が取り付けられたエレメントとから構成されたものである。
【0009】
この発明の請求項2に係る内燃機関の吸気量制御装置は、弁軸にスラスト方向とは垂直の方向に溝を設けるとともに、この溝にプレートを差込んだものである。
【0010】
この発明の請求項3に係る内燃機関の吸気量制御装置は、ハウジングに固定されたカバーの装置外側にエレメントを固定したものである。
【0011】
【発明の実施の形態】
実施の形態1.
以下、この発明の一実施形態を図に基づいて説明する。図1はこの発明の実施の形態1による内燃機関の吸気量制御装置を示す断面図であり、図において、1はスロットルボディのハウジングであり、弁軸2はハウジング1に設けられた軸受け3により、両端部が回動自在に支承され、吸気通路4を貫通するとともに、絞り弁5が取り付けられている。絞り弁5は弁軸2の回動により、吸気通路4を全閉位置から全開位置まで回転移動して吸入空気量を制御するように構成される。
【0012】
弁軸2の一方の端部は、レバー6と固定され、レバー6とハウジング1との係合により、全閉位置と全開位置が決定する。また、レバー6は樹脂製のギヤ7により一体成形、固定されている。ギヤ7はハウジング1に固定されているピン8に回動支持され、ピン8を中心に回動する中間ギヤ9と噛合、連動する。モータハウジング10はハウジング1に固定され、モータハウジング10は樹脂成形により、ステータ11とブッシュ12を固定している。
【0013】
ロータ13は、ブッシュ12とハウジング1のインロー部でベアリング14により回動支持されており、中間ギヤ9と噛合い、連動する。ステータ11は、主にコア15とコイル16により構成され、後述するセンサの出力値に従い、ロータ13に固定されたマグネット17における磁極位置を、あらかじめ学習しておいた値に換算し、この換算値に応じてコイル16の位相を決定し、電流を制御することで動作させることが出来る。
【0014】
一方、ギヤ7には、センサを構成する一部となるブラシ18を固定する部位7aが、樹脂成形により構成されており、この部位7aに、ブラシ18を挿入し、熱カシメを行なうことにより固定し、ブラシ18の位置及び角度が、弁軸2の軸の角度と同一となるように設定される。また、カバー19はハウジング1に固定され、エレメント20はカバー19に固定されている。抵抗体素子21はエレメント20に固定され、この抵抗体素子21がブラシ18と接触することにより電気的接続をしている。
【0015】
弁軸2が動作することにより、各々固定されているレバー6、ギヤ7を介し、ブラシ18が回動し、また抵抗体素子21のパターンにより、出力−GND間の抵抗が変化し、電源−GND間に所定の電圧を印加することで、弁軸2の回動する角度に応じた出力電位を得ることが出来る。
又、弁軸2にスラスト方向とは垂直の方向に溝2aを設け、この溝2aの幅より少し狭いプレート22を差込み、このプレート22をハウジング1と、ハウジング1に固定されたベアリング3との間に介在させることにより、弁軸2のスラスト方向(図1のA方向)の動きを規制し、センサの出力特性の直線性の安定化に寄与している。
【0016】
また、軸方向の寸法の短縮及び部品点数の削減のためにセンサを内蔵化し、スロットル軸と一体に動作するようにセンサ部ブラシを固定した場合、特に軸のスラスト方向(図1のA方向)の規制構造を設けなければ、吸気通路4と絞り弁5とのクリアランス分、弁軸2がスラスト方向に移動し、ブラシ18の設定高さが大きく変動することになる。ブラシ18の設定高さが変動すると、抵抗体素子21パターン上のブラシ18当接位置が変動し、センサ出力直線性が悪化したり、当接荷重が変動し、ブラシ18の浮きによる出力瞬断や過大荷重により、抵抗体素子21が異常に摩耗する等の問題があった。
【0017】
そこで、ハウジング1に固定されたカバー19の外側であって、弁軸2に対し、プレート22等が設けられている側とは反対側において、カバー19の面とエレメント20の面を合わせ、固定することにより、エレメント20の弁軸スラスト方向の位置決めを行なう。このように構成することにより、エレメント20自体の板厚のバラツキがブラシ18のたわみの変動量に影響を与えることをなくすことが出来、出力電位を安定させることが出来る。
【0018】
【発明の効果】
この発明の請求項1に係る内燃機関の吸気量制御装置によれば、内部に内燃機関の吸気通路を形成するハウジングと、このハウジングの吸気通路に回動自在に設けられた弁軸と、この弁軸に取り付けられ、吸気通路の流通空気量を制御する絞り弁と、ハウジングに固定され、減速機構を介して弁軸を駆動するモータとを有するものであって、弁軸に固定されるとともに、弁軸の全閉、全開位置での係合部となる部分を有するレバーと、このレバーに固定される樹脂製ギヤと、この樹脂製ギヤに直接固定されたブラシと、このブラシと接触する抵抗体素子が取り付けられたエレメントとから構成されているので、軽量化と軸方向寸法の短縮化を図ることができる。
【0019】
この発明の請求項2に係る内燃機関の吸気量制御装置によれば、弁軸にスラスト方向とは垂直の方向に溝を設けるとともに、この溝にプレートを差込んだので、弁軸のスラスト方向の動きを規制し、センサの出力特性の安定化を図ることができる。
【0020】
この発明の請求項3に係る内燃機関の吸気量制御装置によれば、ハウジングに固定されたカバーの装置外側にエレメントを固定したので、エレメント自体の板厚のばらつきがブラシのたわみの変動量に影響を与えることをなくすことができ、出力電位を安定させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 この発明の実施の形態1による吸気量制御装置を示す断面図である。
【図2】 従来の吸気量制御装置を示す断面図である。
【符号の説明】
1 ハウジング、2 弁軸、2a 溝、4 吸気通路、5 絞り弁、6 レバー、
7 ギヤ、18 ブラシ、19 カバー、20 エレメント、21 抵抗体素子、
22 プレート。
Claims (3)
- 内部に内燃機関の吸気通路を形成するハウジングと、このハウジングの吸気通路に回動自在に設けられた弁軸と、この弁軸に取り付けられ、吸気通路の流通空気量を制御する絞り弁と、上記ハウジングに固定され、減速機構を介して上記弁軸を駆動するモータとを有する内燃機関の吸気量制御装置において、上記弁軸に固定されるとともに、上記弁軸の全閉、全開位置での係合部となる部分を有するレバーと、このレバーに固定される樹脂製ギヤと、この樹脂製ギヤに直接固定されたブラシと、このブラシと接触する抵抗体素子が取り付けられたエレメントとを備えたことを特徴とする内燃機関の吸気量制御装置。
- 弁軸にスラスト方向とは垂直の方向に溝を設けるとともに、この溝にプレートを差込んだことを特徴とする請求項1記載の内燃機関の吸気量制御装置。
- ハウジングに固定されたカバーの装置外側にエレメントを固定したことを特徴とする請求項1又は請求項2記載の内燃機関の吸気量制御装置。
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