JPH06346762A - スロットルバルブ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 バタフライ弁１０の重心のアンバランスを修
正し、制御モータの小型化を達成する。 【構成】 エンジンの吸気通路を制御モータの制御によ
って開閉するバタフライ弁１０の回動軸Ｃ₂ が前記吸気
通路のボア中心Ｃ₁ からオフセットされる。バタフライ
弁１０の反オフセット側には、弁重心をほぼ回動軸Ｃ₂
上に位置させるための、板厚ｔを薄くする凹部２０が切
除によって形成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、主に自動車用エンジン
の吸気通路を制御モータの制御によって開閉するスロッ
トルバルブに関する。

【０００２】

【従来の技術】この種のスロットルバルブが組み込まれ
たスロットル弁制御装置の一例についてその平断面図を
示した図４を参照して述べる。図示のスロットル弁制御
装置はトラクションコントロール（ＴＲＣともいう）用
スロットルボデーである。図４において、エンジンの吸
気系に配置されるボデー本体１には、吸気通路２を開閉
することでエンジンの吸気量を調整するメインスロット
ルバルブ（メインバルブという）３を主体とするメイン
バルブ系と、その上流に位置するＴＲＣ用サブスロット
ルバルブ（サブバルブという）４を主体とするサブバル
ブ系とが配置されている。なお、本例のスロットルボデ
ーは吸気通路２が水平状態となるようにエンジンに搭載
されるものであり、また図示されないエアクリーナから
の吸入空気は図中白抜き矢印で示されるように吸気通路
２を図示上側から下方に向かって流れてエンジンに吸入
される。

【０００３】メインバルブ系において、メインバルブ３
は弁体としてのバタフライ弁５を弁軸６にスクリュによ
って固定している。この弁軸６の両端部はボデー本体１
に回動可能に支持されている。弁軸６の図示右側の端部
にはスロットルレバー７が取り付けられている。スロッ
トルレバー７には、図示しない車両の運転席のフロア上
のアクセルペダルと連係するアクセルワイヤが接続され
る。スロットルレバー７とボデー本体１との間には、メ
インバルブ３を常には全閉位置に付勢するリターンスプ
リング８が配置されている。またボデー本体１の図示左
側の側面に設けられたスロットルセンサ９は、弁軸６の
回動量からメインバルブ３の開度を検出しその検出信号
を図示しない電子制御ユニット（ＥＣＵともいう）から
なる制御回路に入力する。

【０００４】サブバルブ系において、サブバルブ４は弁
体としてのバタフライ弁１０を弁軸１１にスクリュ１８
によって固定している。この弁軸１１の両端部はボデー
本体１に回動可能に支持されている。ボデー本体１の図
示右側の側面に設けられたスロットルセンサ１２は、弁
軸１１の回動量からサブバルブ４の開度を検出しその検
出信号を前記ＥＣＵに入力する。前記弁軸１１の図示右
側の端部にはサブスロットルセンサ１２の検出子と係合
するスロットルセンサ用レバー１３が取り付けられてお
り、このレバー１３とボデー本体１との間にサブバルブ
４を全開位置に付勢するリターンスプリング１４が配置
されている。またボデー本体１の図示左側の側面にはス
テップモータからなる制御モータ１５が設けられてい
る。制御モータ１５の出力軸（符号省略）とサブバルブ
４の弁軸１１とは減速歯車伝達機構１６を介して連繋さ
れている。制御モータ１５は、前記ＥＣＵから発信され
る制御信号によりサブバルブ４を開閉制御する。なお前
記したようなスロットルボデーには、例えば実開昭６４
−４６４４３号公報がある。

【０００５】前記スロットルボデーにおいて、制御モー
タ１５によって開閉制御されるサブバルブ４は、一般的
には図５に説明図で示されるように弁軸１１の軸心すな
わちバタフライ弁１０の回動軸Ｃ₂ が吸気通路２のボア
中心Ｃ₁ 上に位置しているのが一般的である（これを従
来技術１という）。なお図５中、バタフライ弁１０の全
開状態が実線で示され、その全閉状態が二点鎖線で示さ
れている。

【０００６】ところで前記従来技術１の制御モータ１５
の小型化を図るために、図６に説明図で示されるように
前記バタフライ弁１０に吸気管負圧による閉弁トルクが
作用するように回動軸Ｃ₂ を吸気通路２のボア中心Ｃ₁
からオフセットさせる従来技術２が提案される。また、
前記従来技術１のリターンスプリング１４を排除する一
方制御モータ１５の万一の制御不能時の退避走行を可能
にするために、図７に説明図で示されるようにバタフラ
イ弁１０に吸気管負圧による開弁トルクが作用するよう
に回動軸Ｃ₂ を吸気通路２のボア中心Ｃ₁ から従来技術
２とは反対の方向へオフセットさせる従来技術３も提案
される。なお従来技術２，３のサブバルブ４が本発明の
対象とするスロットルバルブに相当する。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】前記従来技術２，３の
サブバルブ４では、弁重心Ｃ₃ がいわば図心上にあるア
ンバランスな非対称回転体である。このため、全開時あ
るいは制御時にエンジン振動や車両の走行振動等により
バルブ位置がふらつきやすく、また慣性力による加速ト
ルクが大きくなること等により、位置精度の低下および
制御性の悪化といった悪影響が懸念されひいては制御モ
ータの小型化に支障を生じる。例えば従来技術２の場
合、前記悪影響を補うためにはバルブを全開に保持する
リターンスプリング１４にスプリングトルクの増加を余
儀なくされ、これに伴いそのスプリングトルクに抗して
バルブを閉じるための制御モータに駆動トルクの増大が
必要となるので制御モータが大型化する。また従来技術
３の場合、制御モータに大きな負荷がかかるので、その
モータにバルブの位置保持能力が余分に要求され、必要
なディテントトルクを大きくしなければならずこれまた
制御モータが大型化する。このように従来技術２，３で
は、制御モータの小型化に支障をきたすために十分な成
果が得られない。

【０００８】そこで本発明は、前記した問題点を解決す
るためになされたものであり、その目的はバタフライ弁
の重心のアンバランスを修正し、制御モータの小型化を
達成することのできるスロットルバルブを提供すること
にある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決する本発
明は、エンジンの吸気通路を制御モータの制御によって
開閉するバタフライ弁の回動軸を前記吸気通路のボア中
心からオフセットさせたスロットルバルブにおいて、前
記バタフライ弁の反オフセット側には、弁重心をほぼ回
動軸上に位置させるための、板厚を薄くする凹部が切除
によって形成されている。

【００１０】

【作用】前記手段によれば、前記バタフライ弁の凹部に
相当する部分が切除されることにより、弁重心がほぼ回
動軸上に位置しバランスのよい状態に修正される。

【００１１】

【実施例】本発明の実施例１〜３について順に説明す
る。 〔実施例１〕実施例１について図１を参照して説明す
る。なお本例は、従来例のＴＲＣ用スロットルボデーの
サブバルブに使用されるバタフライ弁に実施したもの
で、図１（ａ）はバタフライ弁の側面図、（ｂ）はその
底面図、（ｃ）はその断面図である。バタフライ弁１０
は、ほぼ真円形をなしていて、その図心はエンジンの吸
気通路のボア中心Ｃ₁ 上にあり、このボア中心Ｃ₁ から
図示左方に寸法Ａをもってオフセットする位置に回動軸
Ｃ₂ が設定されている。この回動軸Ｃ₂ 上には、固定用
スクリュが貫通する取付孔１０ａが形成されている。

【００１２】前記バタフライ弁１０の反オフセット側
（図示右側）の裏面には、円形状の凹部２０が切削加工
等による切除によって形成されている。この凹部２０
は、バタフライ弁１０の板厚ｔよりも小さい深さｈで形
成されていて、凹部２０の底面の板厚ｔ₁ がｔ₁ ＝ｔ−
ｈと薄くなっている。この凹部２０の形成によって、弁
重心がほぼ回動軸Ｃ₂ 上に位置されている。

【００１３】前記バタフライ弁１０を備えるスロットル
バルブによれば、バタフライ弁１０の凹部２０に相当す
る部分が切除されることにより、弁重心がほぼ回動軸Ｃ
₂ 上に位置しバランスのよい状態に修正される。これに
より、従来のものに生じた位置精度の低下および制御性
の悪化等といった悪影響が改善されることにより、制御
モータの小型化の支障を排除することができる。例え
ば、従来技術２のサブバルブとして本例のバタフライ弁
１０を採用すれば、リターンスプリングのスプリングト
ルクを軽減でき、これに伴い制御モータの駆動トルクを
低減できるので、制御モータの大型化を抑制できる。ま
た従来技術３の場合、制御モータにかかる負荷を軽減で
きるので、そのモータのディテントトルクが小さくて済
むので、これまた制御モータの大型化を抑制できる。

【００１４】〔実施例２〕実施例２を図２を参照して説
明する。なお本例は、実施例１の凹部２０を変更したも
のであるからその変更部分について詳述し、実施例１と
同一もしくは均等構成と考えられる部分には図面に同一
符号を付して重複する説明は省略する。また次以降の実
施例についても同様の考えで重複する説明は省略する。
図２（ａ）はバタフライ弁の側面図、（ｂ）はその底面
図、（ｃ）はその断面図である。図２から明らかなよう
に、本例では、前記バタフライ弁１０の反オフセット側
の開閉端側の縁部に沿って割円形状の凹部２１を切除し
ている。

【００１５】〔実施例３〕実施例３を図３を参照して説
明する。図３（ａ）はバタフライ弁の側面図、（ｂ）は
その底面図、（ｃ）はその断面図である。図３から明ら
かなように、本例では、前記バタフライ弁１０の反オフ
セット側の開閉端側の縁部に沿って円弧形状の凹部２２
を切除している。なお実施例２，３の凹部２１，２２に
よると、バタフライ弁１０の反オフセット側の開閉端縁
の板厚ｔ₁ が薄いため、吸気通路の壁面に対する接触面
積が減少しその壁面に開閉端縁が引っかかりにくいとい
った付随的効果も認められる。

【００１６】

【発明の効果】本発明のスロットルバルブによれば、弁
重心のアンバランスが修正されるので、従来のものに生
じた位置精度の低下および制御性の悪化等といった悪影
響が改善されることにより、制御モータの小型化の支障
を排除することができ、よって小型の制御モータの使用
が可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例１を示す説明図である。

【図２】実施例２を示す説明図である。

【図３】実施例３を示す説明図である。

【図４】スロットル弁制御装置の一例を示す平断面図で
ある。

【図５】従来技術１を示す説明図である。

【図６】従来技術２を示す説明図である。

【図７】従来技術３を示す説明図である。

【符号の説明】

１０ バタフライ弁 ２０ 凹部 Ｃ₁ ボア中心 Ｃ₂ 回動軸

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 エンジンの吸気通路を制御モータの制御
   によって開閉するバタフライ弁の回動軸を前記吸気通路
   のボア中心からオフセットさせたスロットルバルブにお
   いて、前記バタフライ弁の反オフセット側には、弁重心
   をほぼ回動軸上に位置させるための、板厚を薄くする凹
   部が切除によって形成されているスロットルバルブ。