JP2000110589A - 内燃機関のスロットル装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】電制スロットル装置の小形軽量化，組立及びワ
イヤハーネスの簡便化、及び電制スロットル特有のオー
バーシュートがあっても機械全閉位置でのストッパへの
衝突を防止して、電制スロットル装置の信頼性を高め
る。 【解決手段】電制スロットルのリターンスプリング７
と、絞り弁３のイニシャル開度（デフォルト開度）を保
証するデフォルトスプリング８とが異なる径を呈し、こ
れらのスプリング７，８が絞り弁軸３の軸回りに保持さ
れて絞り弁軸３に取り付けたギヤ４３とスロットルボデ
ィ１００壁部との間に配置されている。絞り弁軸３の軸
支隙間が空気漏れ防止材により埋められ、絞り弁の制御
上の最小開度は絞り弁の制御上の最大開度から最小開度
に絞り弁の開度を変化させた場合に生じる絞り弁のオー
バーシュート量よりも大きく設定されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は内燃機関のスロット
ル装置に係り、更に詳細には制御信号に基づき電動式ア
クチュエータを駆動して絞り弁を開閉制御する電子制御
スロットル装置（以下、電制スロットル装置と称する）
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来よりエンジンの絞り弁を電動式アク
チュエータ（例えば直流モータ，ステッピングモータ）
により駆動制御する電制スロットル装置では、エンジン
キーオフ時（換言すれば電動式アクチュエータの非通電
時）の絞り弁のイニシャル開度（デフォルト開度）を全
閉位置より大きくする技術が知られている。

【０００３】ここで、絞り弁の全閉位置とは、吸気通路
を完全に塞ぐ位置を意味するものではなく、特に、絞り
弁を迂回するバイパス通路を設けないで絞り弁だけでア
イドル回転数制御を行なうスロットル装置では、次に述
べる機械的全閉位置と電気的全閉位置に分けて定義され
る。

【０００４】ここで機械的全閉位置とは、ストッパによ
り規定される絞り弁の最小開度位置で、この最小開度は
絞り弁のかじり着きを防止するために吸気通路を完全に
塞ぐ位置から多少開いた位置に設定されている。電気的
全閉位置とは、制御上使用される開度範囲のうちの最小
開度であり、電動式アクチュエータの駆動制御により、
機械的全閉位置を基準にしてそれよりもわずかに大きい
開度位置（例えば機械的全閉位置より約１°大きい位
置）に設定される。電制スロットルでは電気的全閉位置
（制御上の最小開度）とアイドル開度（アイドル回転数
制御に必要な開度）とは必ずしも一致するものではな
い。なぜなら、アイドル回転数は目標回転数を保つため
にアイドル回転数検出信号に基づき絞り弁開度がフィー
ドバック制御されるため、その開度が一義的に定まらな
いためである。

【０００５】なお、全開位置についても、ストッパによ
り規定される機械的全開位置と制御上の最大開度である
電気的全開位置が存在する。ここで、単に全閉位置と称
する場合には、機械的全閉位置のほかに電気的全閉位置
を含む。通常の制御では、電気的全閉位置（制御上の最
大開度）から電気的全開位置（制御上の最小開度）の間
で絞り弁が制御される。このようにすれば、絞り弁の最
小，最大開度制御時に絞り弁軸の一部が機械的全閉，全
開位置を決めるストッパに衝突することがなく、ストッ
パやギヤ部材の機械的疲労，摩耗，損傷を防止でき、ま
た、ストッパへのかじりを防止できる。

【０００６】デフォルト開度（すなわちエンジンキーオ
フ時のイニシャル開度）は、上記した全閉位置（機械的
全閉位置及び電気的全閉位置）よりも絞り弁が更に開い
た位置（例えば機械的全閉位置から４〜１３°大きくし
た位置）の開度に設定される。デフォルト開度の設定理
由は、一つは、補助空気通路（絞り弁をバイパスする空
気通路）を設けることなくしてエンジン始動時の暖機前
運転（冷寒始動）の燃焼に必要な空気流量確保が挙げら
れる。なお、アイドリング時には、絞り弁は暖機される
につれてデフォルト開度からそれよりも開度が小さくな
る方向（ただし電気的全閉位置が下限位置である）に絞
り込まれていく制御がなされる。その他に、スロットル
制御系が万一故障した場合であっても自力走行（リンプ
ホーム）確保或いはエンスト防止の吸入空気流量確保，
絞り弁が粘性物質や氷等でスロットルボディ内壁に固着
するのを防止する等の要求に応えるものである。

【０００７】デフォルト開度設定機構の従来例として
は、種々のものが提案され、公知例としては、例えば、
特開昭６３−１５０４４９号公報，ＵＳＰ４９４７８１
５号明細書，その対応日本出願特表平２−５００６７７
号公報，本願と同一出願人になる特開昭６２−８２２３
８号公報及びその対応ＵＳＰ４７３５１７９号明細書，
特開平１０−８９０９６号公報，特開平１０−１３１７
７１号公報等に記載されたものがある。

【０００８】デフォルト開度設定機構は、タイプとして
種々のものがあり、例えば一つには、絞り弁を閉じ方向
に付勢するリターンスプリングと、リターンスプリング
の力に抗して絞り弁を開方向に付勢する対抗ばね（デフ
ォルトスプリング或いはイニシャル開度用スプリング等
と称せられる）との力の関係をデフォルト開度位置では
デフォルトスプリングのばね力をリターンスプリングの
力よりも大きくして、エンジンキースイッチのオフ時に
は、このデフォルトスプリングの自由端がデフォルト開
度位置でデフォルトストッパに係止するようにしてデフ
ォルト開度が保持されるように設定したものがある（例
えば特表平２−５００６７７号公報）。

【０００９】また、その他の方式としては、特開平１０
−１３１７７１号公報に開示されるように、絞り弁軸に
固定される固定側の係合要素（この係合要素はスロット
ルレバーで構成したり、これに代わりモータ動力伝達用
のギヤを兼用することもある）の他に、絞り弁軸と相対
回転可能に遊嵌される可動側の係合要素（連結レバー）
を設け、この可動側の係合要素と固定側の係合要素とを
リターンスプリングにより互いに引き合うように連結
し、また、可動側の係合要素をデフォルトスプリングに
より絞り弁開方向に付勢して、デフォルト開度（デフォ
ルトストッパ位置）以下の開度域では可動側係合要素・
固定側係合要素（絞り弁軸）をデフォルトスプリングの
力に抗して一緒に係合回転させ、デフォルト開度以上の
開度域では可動側の係合要素をデフォルトストッパでそ
の動きを阻止して固定側係合要素ひいては絞り弁軸のみ
をリターンスプリングの力に抗して回転させる方式や、
これとは逆に、可動側の係合要素と固定側の係合要素と
をデフォルトスプリングにより互いに引き合うように連
結し、また、可動側の係合要素をリターンスプリングに
より絞り弁閉方向に付勢し、デフォルト開度以上の開度
域では可動側係合要素・固定側係合要素（絞り弁軸）を
リターンスプリングの力に抗して一緒に係合回転させ、
デフォルト開度以下の開度域では可動側係合要素をデフ
ォルトストッパで動きを阻止して固定側係合要素（絞り
弁軸）のみをデフォルトスプリングの力に抗して回転さ
せる方式がある。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】電制スロットル装置
は、アクセルペダルの踏み込み量をアクセルワイヤを介
して絞り弁軸に伝達する機械式スロットル装置よりも、
内燃機関の運転に適した空気流量制御を精密に行なうこ
とができるが、電動式アクチュエータやデフォルト開度
設定機構を備えるために、部品点数が増加し、スロット
ルボディをいかに小形，軽量化，簡素化し、かつ配線
（ワイヤハーネス）の合理化を図るかが重要な課題とさ
れている。

【００１１】また、電制スロットル装置は、絞り弁の開
度制御によりアイドル回転数制御を行なっているが、次
のような改善すべき点があった。

【００１２】電制スロットル装置において、絞り弁でア
イドル回転数制御を行なう場合には、少なくとも制御上
の最小開度として機械的全閉位置からある角度（例えば
０．５〜１°）だけ大きくした開度を確保している。こ
の制御上の最小開度は、絞り弁軸とこの絞り弁軸を軸受
に導くためにスロットルボディ壁部に設けた軸挿通穴と
の間の隙間（以下、軸支隙間と称することもある）が実
質，吸入空気通路の一部となり、また、この軸支隙間を
流れる空気流量（漏れ空気流量）は絞り弁により制御不
能であるので、この漏れ空気流量が内燃機関に入る分を
考慮して設定されている。

【００１３】しかし、従来のような制御上の最小開度
（電気的全閉位置）の設定値によれば、高，低温時のモ
ータ（電動式アクチュエータ）の駆動力の低下により
（すなわち高温時にはモータ抵抗大によるトルクダウ
ン，低温時にはバッテリ電圧低下によるトルクダウンに
より）、絞り弁が制御上の最大開度（電気的全開位置）
から最小開度（電気的全閉位置，アイドル状態）に向け
て閉じる時にオーバーシュート量の大きさが最小開度よ
りも閉じ方向に大きくなり（オーバーシュート量は最大
で１．５°程度）、その結果、図１７のの実線に示す
ように機械的全閉位置でストッパが衝突し（図１７の斜
線部分は絞り弁が全閉ストッパに規制されて動きが阻止
されている状態を示す）、モータに過電流が流れ、フェ
イルセーフ誤診断（モータ過電流によりモータに故障が
生じたとの誤診断）やモータ寿命の低下の懸念があっ
た。

【００１４】本発明の目的は上記した問題点を解決し
て、電動アクチュエータ，ギヤ機構，デフォルト開度設
定機構等を備えた電制スロットル装置の小形軽量化，組
立及びワイヤハーネスの簡便化を図ることにある。

【００１５】また、別の目的として、上記したような絞
り弁のオーバーシュートがあっても機械全閉位置でのス
トッパへの衝突を防止して、電制スロットル装置の信頼
性を高めることにある。

【００１６】

【課題を解決するための手段】本発明は、基本的には、
次のように構成される。

【００１７】第１の発明は、絞り弁を開閉駆動する電動
式アクチュエータ，デフォルト開度設定機構を備えた内
燃機関用の電制スロットル装置において、前記電動式ア
クチュエータの動力を絞り弁軸に伝達するギヤ機構を収
容するギヤケースがスロットルボディの外壁に設けら
れ、前記絞り弁に閉じ方向のばね力を付勢するリターン
スプリングと、絞り弁の全閉位置からみてデフォルト開
度側にばね力を付勢するスプリング（デフォルトスプリ
ング）とが異なる径を呈し、これらのスプリングが前記
絞り弁軸の軸回りに保持されて前記ギヤ機構のうちの前
記絞り弁軸に取り付けたギヤとスロットルボディ壁部と
の間に配置されていることを特徴とする。

【００１８】上記構成によれば、リターンスプリングと
デフォルトスプリングが絞り弁軸に設けたギヤとスロッ
トルボディ壁部の間に集約的に配置でき、部品スペース
の合理化を図り得る。特に、本発明によれば、リターン
スプリングとデフォルトスプリングを少なくとも一部が
オーバーラップ（径の小さい方のスプリングを径の大き
い方のスプリングの内側に入り込ませる）するような配
置態様にすることで、スプリング長手方向の配置スペー
スの短縮を図ることができ、ひいてはギヤケース及びス
ロットルボディ全体の小形軽量化，組立性の合理化に貢
献できる。

【００１９】さらに、上記構成に加えて、前記リターン
スプリング，デフォルトスプリングのうち外側に配置さ
れるスプリング（径の大きい方のスプリング）は、一端
がスロットルボディに固定される方式で、前記ギヤケー
ス内に突出させた絞り弁軸用の軸受収納ボスの外周に案
内されて装着されているものを提案する。このようにす
れば、絞り弁軸の軸受収納ボスの外周を上記リターンス
プリング，デフォルトスプリングのいずれか一方のスプ
リングの装着スペースとして利用でき、より一層の部品
集約、スロットルボディの小形，軽量化に貢献する。そ
のほか、上記第１の発明に関連して種々の従属発明を提
案するが、これについては、発明の実施の形態の項で説
明する。

【００２０】第２の発明は、電制スロットル装置におい
て、スロットルボディと、電動式アクチュエータを構成
するモータを収容するモータケースと、前記モータのエ
ンドプレートに設けたモータ端子に差し込みにより接続
する接続具の収容部とが一体成形され、前記モータケー
スの底部に前記モータ端子を前記接続具の収容部に臨ま
せるモータ端子取り出し口が形成され、前記接続具の収
容部の内壁面には該接続具を前記モータの端子に差し込
む場合に該接続具を前記モータ端子取り出し口に案内す
るガイドが形成されていることを特徴とする。

【００２１】このように構成すれば、モータをモータケ
ースに収容すると、そのモータ端子が接続具（端子接続
具）の収容部に端子取り出し口を介して臨み、この状態
で端子接続具を接続具収容部からガイドを利用して差し
込むことで、接続具とモータ端子の位置合わせに苦労す
ることなく接続具を簡単にモータ端子に接続することが
できる。特に、モータ端子は接続具収容部の奥まった位
置にあり、また他の部品の陰になることがあっても、上
記ガイドに案内されて接続具を難なくモータ端子に位置
合わせを伴いつつ導くことができる。

【００２２】第３の発明は、スロットルボディに電動式
アクチュエータを構成するモータを収容するモータケー
スが一体成形されている電制スロットル装置において、
前記スロットルボディには、前記モータケースの底部側
にモータ端子取り出し口が形成され、このモータケース
の底部側に隣接してモータ端子に接続される接続具の収
容空間が形成され、この接続具の収容空間と絞り弁軸一
端に設けたスロットルセンサを収容する収容空間とが一
つの部屋により形成され、前記スロットルセンサの配線
引き出し部が前記モータ端子の接続具の収容空間に向け
て配置されていることを特徴とする。

【００２３】このように構成すれば、スロットルセンサ
の端子から引き出される配線とモータ端子から引き出さ
れる配線とが接続具・スロットルセンサの収容空間（一
つの部屋）内で初めから接近した位置で合流することが
でき、したがって、これらの配線を難なく一つにまとめ
て、スロットルボディ外部に引き出すことが可能にな
り、配線作業及び部品組立作業の合理化に貢献すること
ができる。

【００２４】第４の発明は、電制スロットル装置で、ス
ロットルボディに電動式アクチュエータを構成するモー
タを収容するモータケースと前記モータの動力を絞り弁
軸に伝達するギヤ機構を収容するギヤケースとが一体成
形されているものにおいて、前記モータケースのモータ
挿入口が前記ギヤケースに開口し、前記モータはモータ
ブラケットを前記モータ挿入口の周縁に設けた三角点配
置のねじ穴に計３本のねじを締め付けて取り付けられ、
前記モータブラケットの外郭を形成する３辺が曲線を呈
し、前記ギヤケースには前記モータブラケットの３辺の
曲線に適合してモータの位置決めを行なうモータ位置決
め部が形成されていることを特徴とする。

【００２５】このように構成すれば、従来のようにモー
タブラケットを２点でねじ締め付けするよりもモータの
振動抑制を効果的に行なうことができ、しかも、モータ
の位置決め精度を向上させることができる。

【００２６】第５の発明は、内燃機関の吸入空気流量を
制御する信号を基に絞り弁を開閉駆動する電動式アクチ
ュエータを備えた電制スロットル装置において、絞り弁
軸とこの絞り弁軸を軸受に導くためにスロットルボディ
壁部に設けた軸挿通孔との間（軸支隙間）が空気漏れ防
止材により埋められ、前記絞り弁の制御上の最小開度は
絞り弁の制御上の最大開度から最小開度に絞り弁の開度
を変化させた場合に生じる前記絞り弁のオーバーシュー
ト量よりも大きく設定されていることを特徴とする。

【００２７】このような構成によれば、いわゆる絞り弁
軸の軸支隙間を介して内燃機関に供給される吸入空気量
（漏れ空気量）を無くすことができるので、その分、絞
り弁の制御上の最小開度を従来よりも大きくすることが
できる。本発明では、これを利用して、制御上の最大開
度から最小開度に絞り弁を急変させた場合に生じる絞り
弁のオーバーシュート量よりも、制御上の最小開度を大
きく設定する。例えば、上記の空気漏れ防止材（例えば
二硫化モリブデン）を施すことで、図１７図のの実線
に示すように、絞り弁の制御上の最小開度を機械的全閉
位置より約２°大きいところに設定することができるの
で、制御上の最大開度（電気的全開位置）から最小開度
（電気的全閉位置）に絞り弁の開度を変化させた場合の
オーバーシュートに相当する開度分（例えば約１．５
°）よりも制御上の最小開度レベルを高くできるので、
オーバーシュートが生じても絞り弁軸側のストッパ係止
要素が機械的全閉位置を規定するストッパ（全閉ストッ
パ）に衝突することを防止できる。したがって、オーバ
ーシュートが生じてもモータに過電流が流れないように
することができる。

【００２８】なお、上記のような作用，効果は、電動式
アクチュエータにより開閉駆動される絞り弁軸とこの絞
り弁軸を軸受に導くためにスロットルボディ壁部に設け
た軸挿通穴との間（軸支隙間）に空気漏れ防止材を充填
することを前提として達成させるものであり、アクセル
ペダルの踏み込み量をアクセルワイヤを介して絞り弁軸
に伝達する機械式スロットル装置のいわゆる軸支隙間に
空気漏れ防止部材を施しても上記の作用，効果は期待す
ることができない。なぜなら、機械式スロットル装置で
は、アイドル開度設定は、機械式の全閉ストッパのある
位置であり、運転時に絞り弁制御のストッパ係止要素が
全閉ストッパに当たることを前提としており、また絞り
弁の駆動はアクセルワイヤを専ら用いた機械式であるた
め、電制スロットル装置のようなオーバーシュート及び
それに伴う過電流発生の余地のないためである。

【００２９】なお、特公昭６２−１７１００号公報に
は、機械式スロットル装置において、絞り弁軸と絞り弁
軸を挿通させる絞り弁組立体壁部の軸挿通穴との間（軸
支隙間）に形成される空気流路に乾燥性液状潤滑剤（例
えば二硫化モリブデン）を浸透、乾燥させて、そこに固
着した潤滑剤でこの空気流路を埋める技術を提案してい
る。この従来技術は、いわゆる軸支隙間を通って流れる
空気は絞り弁では制御できないため、機関のアイドル回
転数を設定するにあたっては、この隙間を通って流れる
空気の量を予め計算に入れて設定しているという背景の
下で軸支隙間に燃焼生成物（燃焼煤，粘着性物質等）が
徐々に堆積していくと、アイドル回転数が徐々に低下し
てやがてはエンストを引き起こす原因となるために、最
初から、この隙間をなくして経時的なアイドル空気流量
の変化を無くして、全閉ストッパ（アイドルアジャスト
スクリュー）を用いておこうとするものである。

【００３０】電制スロットル方式では、アイドル回転数
制御はフィードバック制御により絞り弁を開度制御する
ことで可能なので（すなわち、アイドル開度は機械式ス
ロットル装置のようにアイドルアジャストスクリューで
決定するものではない）、絞り弁軸の軸支隙間に徐々に
燃焼生成物が堆積していっても、その分の空気流量低下
分（アイドル回転数低下分）を絞り弁の開度制御で補え
るので、その意味からすれば、上記のような機械式スロ
ットル装置特有の問題（軸支隙間に燃焼生成物が堆積し
ていくことに伴うアイドル回転数低下といった問題）は
生じない。すなわち、電制スロットル装置で軸支隙間に
施した空気漏れ防止材と機械式スロットル装置で軸支隙
間に施した空気漏れ防止材とは、解決すべき課題を異に
するものであり、次元を異にするものである。

【００３１】第６の発明は、電制スロットル装置におい
て、電動式アクチュエータの駆動制御に使用される配線
の電磁シールド部材が、ガラス繊維を編んで作ったチュ
ーブ状の部材とこのチューブ状部材を覆う金属細線を編
んだ部材との編組により構成されていることを特徴とす
る。

【００３２】従来のこの種の電磁シールド部材は、シリ
コンゴムのチューブに金属細線を編んだシールド外被を
かぶせていたが、この従来のシールド部材に較べて上記
構成の電磁シールド部材はコストを大幅に低下させ、し
かも、電磁シールドを十分に発揮することができる。

【００３３】

【発明の実施の形態】本発明の実施例を図面を用いて説
明する。

【００３４】まず、本発明の第１実施例に係るデフォル
ト機構付きの電制スロットルスロットル装置（自動車用
内燃機関のスロットル装置）の原理を図１を用いて説明
する。図１の（ａ）は本実施例における絞り弁の電動機
構及びデフォルト機構を模式化した斜視図、（ｂ）は上
記（ａ）を等価的に表した原理説明図である。

【００３５】図１において、吸気通路１を流れる空気
は、円板状の絞り弁（スロットル弁）２の開度に応じて
その量が調整される。絞り弁２は絞り弁軸３に固定され
ている。絞り弁軸３の一端にはモータ（電動式アクチュ
エータ）５の動力を絞り弁軸３に伝達するギヤ機構（減
速ギヤ機構）４の最終段のギヤ（以下、スロットルギヤ
と称する）４３が取り付けられている。ギヤ機構４はス
ロットルギヤ４３の他にモータ５に取り付けたピニオン
ギヤ４１及び中間ギヤ４２により構成される。中間ギヤ
４２は、ピニオンギヤ４１と噛み合う大径のギヤ４２ａ
及びスロットルギヤ４３と噛み合う小径のギヤ４２ｂに
より構成され、スロットルボディ１００に壁面に固着し
たギヤシャフト７０に回転自在に嵌装されている。

【００３６】モータ５はアクセルペダルの踏み込み量に
関するアクセル信号やトラクション制御信号に応じて駆
動され、このモータ５の動力がギヤ４１，４２，４３を
介して絞り弁軸３に伝達される。

【００３７】スロットルギヤ４３は扇形ギヤで、絞り弁
軸３に固定されて、後述の固定側の係合要素を兼ねるこ
とで部品点数の合理化を図っており、次に述べる係合レ
バー（可動側係合要素）６の腕部６２と係合するための
係合辺４３ａを有する。

【００３８】係合レバー６はデフォルト開度設定機構に
用いるために、以下デフォルトレバーと称する。デフォ
ルトレバー６は、絞り弁軸３に該絞り弁軸と相対的に回
転可能に遊嵌され、上記固定側係合要素（ギヤ）４３に
対して可動側の係合要素となる。固定側係合要素（ギ
ヤ）４３と可動側係合要素（デフォルトレバー）６は、
デフォルトスプリング８がデフォルトレバー６のばね係
止部（図２の符号６４で示す）と絞り弁軸３に固定した
ばね係止部９とを連結することで、デフォルトスプリン
グ８を介して互いに引き合うように付勢されている。

【００３９】リターンスプリング７は、一端がスロット
ルボディ１００に固定されたばね係止部１０に係止して
固定され、もう一方の自由端側がデフォルトレバー６に
設けたばね係止部６１に係り止めして、可動側係合要素
（デフォルトレバー）６を絞り弁閉じ方向に付勢してい
る。

【００４０】全閉ストッパ１２は絞り弁の機械的全閉位
置を規定するためのもので、絞り弁２が機械的全閉位置
に至るまで閉方向に回転させると絞り弁軸３に固定した
ストッパ係止要素（ここではスロットルギヤ４３が兼ね
る）の一端がストッパ１２に当接して、それ以上閉じる
ことを阻止される。デフォルト開度設定用のストッパ
（デフォルトストッパと称することもある）１１は、エ
ンジンキーオフ時（電動式アクチュエータのオフ時）に
絞り弁２の開度を機械的全閉位置及び電気的全閉位置
（制御上の最小開度）より大きい所定のイニシャル開度
（デフォルト開度）に保つためのものである。デフォル
トレバー６に設けたばね係止部６１は、絞り弁２がデフ
ォルト開度にあるときにデフォルトストッパ１１に当接
して、それ以上、デフォルトレバー６の開度が小さくな
る方向（閉方向）へ回転するのを阻止するストッパ当接
要素としての機能を兼ねている。全閉ストッパ１２及び
デフォルトストッパ１１は、スロットルボディ１００に
設けた調整自在なねじ（アジャストスクリュー）により
構成されている。

【００４１】このように構成することで、固定側の係合
要素（ギヤ）４３と可動側の係合要素（デフォルトレバ
ー）６は、デフォルト開度以上の開度域ではリターンス
プリング７に抗して一緒に係合回転可能であり、また、
デフォルト開度以下の開度域では、可動側係合要素（デ
フォルトレバー）６がデフォルトストッパ１１により動
きが阻止され、前記固定側の係合要素（スロットルギヤ
４３）のみが絞り弁軸３と共にデフォルトスプリング８
の力に抗して回転可能に設定される。

【００４２】例えば、図１（ａ），（ｂ）は、エンジン
キーをオフ状態にしてあり、この状態では、デフォルト
レバー６がリターンスプリング７の力によってデフォル
トストッパ１１に当接する位置まで押し戻されており、
また、スロットルギヤ４３及び絞り弁軸３はデフォルト
レバー６との係合を維持して、デフォルトレバー６の腕
部６２を介してリターンスプリング７の力を受けデフォ
ルト開度に相当する位置にある。従って、スロットルギ
ヤ（ストッパ係止要素）４３と全閉ストッパ１２とは所
定の間隔を保持している。

【００４３】この状態から、モータ５及びギヤ機構４を
介して絞り弁軸３を開方向に回転駆動させると、スロッ
トルギヤ４３がリターンスプリング７のばね力に抗して
係合片４３ａ，腕部６２を介しデフォルトレバー６に開
方向の動力を与え、絞り弁２がリターンスプリング７の
力と均衡する位置まで開く。

【００４４】逆にモータ５及びギヤ機構４を介して絞り
弁軸３を閉じ方向に回転させると、デフォルトレバー６
（腕部６１）はデフォルトストッパ１１に当接するまで
はスロットルギヤ４３及び絞り弁軸３の回転に追従し、
デフォルトレバー６がデフォルトストッパ１１に当接す
ると、デフォルトレバー６はデフォルト開度以下の閉方
向の回転は阻止されるため、デフォルトストッパ１１
（デフォルト開度）以下では（例えば制御上の電気的全
閉位置までは）スロットルギヤ４３及び絞り弁軸３のみ
がデフォルトスプリング８の力に抗して動作することに
なる。なお、機械式全閉位置の全閉ストッパ１２には、
制御上の基準点を知る場合にのみモータ５を駆動させて
スロットルギヤ（ストッパ係止要素）４３を当接させる
もので、通常はスロットルギヤ４３は全閉ストッパ１２
には当接しない。

【００４５】このデフォルト方式では、リターンスプリ
ング６のばね力が効くのは、デフォルトストッパ１１の
存在によりデフォルト開度以上のところであり、したが
ってデフォルト開度以下ではリターンスプリング６のば
ね力に影響されないでデフォルトスプリング８のばね力
を設定できるので、デフォルトスプリングの負荷を小さ
くし、ひいては電動アクチュエータに要求されるトルク
を低減し、機関に対する電気負荷を低減することができ
る利点がある。

【００４６】本実施例では、リターンスプリング７及び
デフォルトスプリング８をコイル形の捩じれスプリング
とし、リターンスプリング７の径をデフォルトスプリン
グ８の径よりも大きくして、これらのスプリング７，８
が絞り弁軸３の軸回りに保持されてスロットルギヤ４３
とスロットルボディ１００の壁部との間に配置した。こ
のようにして、デフォルトスプリング８とリターンスプ
リング８は、一部が略同心円状に重なりあっている（す
なわち、デフォルトスプリング８の一部がリターンスプ
リング７の内側に入り込んでいる）。

【００４７】なお、図１（ａ）では、デフォルトレバー
６の腕部６１，６２、及びばね係止部９の腕の長さは、
図面の作図の便宜上，誇張されて描かれており、実際に
は、スプリング７，８は圧縮して使用されて軸方向のス
プリング長が短くなるため、それに応じた短い突起片に
より形成されている（図２の分解図参照）。

【００４８】図３は本実施例に係る電制スロットル装置
を空気通路１の軸方向に断面した図、図４は空気通路１
の軸と垂直方向に断面して上流側からみた図である。

【００４９】これらの図に示すようにスロットルボディ
１００の一側壁にギヤ機構４を収容するギヤケース１０
２がスロットルボディと一体に成形され、絞り弁軸３の
一方の軸受２０を収納する軸受収納ボス１０１がギヤケ
ース１０２内でスロットルボディ１００の外壁に突出さ
せて設けられている。軸受２０は、シール押さえ１９に
支持されるシール部材１８によりシールされている。ス
プリング７，８のうち外側に配置される（径の大きい方
の）スプリング（ここではリターンスプリング）７は、
一端７ａがスロットルボディ１００のばね係止部１０
（図１，図２，図４参照）に固定されて、一端７ａ側の
一部がボス１０１の外周に案内されて装着されている。

【００５０】本実施例では、ギヤケース１０２側の軸受
収納ボス１０１外周とギヤケース１０２の内壁との間に
リターンスプリング７の一部を受け入れる環状溝１０６
を形成している。環状溝１０６の底部は図４の符号１０
６′，１０６″に示すように取付孔１５０の位置の確保
等の影響により深さが一様になっておらず、そのため、
リターンスプリング７を環状溝１０６の深さの一定レベ
ルの所で受けられるようにリブ１５１を環状溝１０６の
周方向に複数配設している。なお、環状溝１０６の底部
が一様であれば、上記のリブ１５１は省略でき、リター
ンスプリング７をより環状溝１０６のより深い位置に導
くことができる。

【００５１】デフォルトレバー（可動側の係合要素）６
は、腕部６１，６２を有する円板形で、一面がデフォル
トスプリング８の一端を受け、反対側のもう一面がリタ
ーンスプリング７の一端を受ける。

【００５２】デフォルトレバー（可動側係合要素）６
は、デフォルトスプリング８，リターンスプリング７の
うち径の小さい方のスプリング８の外径よりも幾分大き
めの内径にした有底筒部６ａとこの有底筒部６ａの開口
周縁に形成した鍔部６ｂとで形成され、径の小さい方の
スプリング８の一部が有底筒部６ａの内部に導入されて
その有底筒部６ａの底面で受けられている。一方、径の
大きい方のスプリング７の一部が有底筒部６ａの外周に
嵌まって鍔部６ｂの一面で受けられている。

【００５３】デフォルトレバー６は絞り弁軸３の嵌装さ
れたスリーブ６３と一体に結合されており、スロットル
ギヤ４３とデフォルトレバー６の間でスリーブ６３の外
周上にデフォルトスプリング８のホルダー（カラー）１
４，１５が嵌装されている。

【００５４】すなわち、デフォルトレバー（可動側の係
合要素）６は、スロットルボディ１００壁部とギヤ（固
定側の係合要素）４３との間に在り、このデフォルトレ
バー６とギヤ４３間にあるデフォルトスプリング８の内
周と絞り弁軸３の外周との間に、軸方向に２つに分割さ
れた筒状のカラー部材１４，１５が介在している。

【００５５】このようにカラー部材１４，１５を分割し
た場合には、一つのカラー部材で構成する場合に比べて
次のような利点がある。すなわち、絞り弁軸３をデフォ
ルトスプリング８の力に抗してデフォルト開度から全閉
方向に回動させると、デフォルトスプリング８の両端に
は捩じれにより反対方向の力が発生するため、スプリン
グホルダーとなるカラー部材を一つで構成するとカラー
部材にリターンスプリングから捩じれによる大きな摩擦
力が作用することになり、カラー部材の摩耗，損傷につ
ながるおそれがある。これに対して、上記のカラー部材
１４，１５のように軸方向に分割すると、各カラー部材
１４，１５がデフォルトスプリング８の各端部の動きに
追従するので、スプリングからカラー部材に無理な力を
受けず、上記のような摩耗，損傷を防止することができ
る。

【００５６】図２に示すように、リターンスプリング
７，スプリングホルダー１３，デフォルトレバー６，カ
ラー部材１４，デフォルトスプリング８，カラー部材１
５，スロットルギヤ４３，ばね係止部材９は絞り弁軸３
の一端を通して順次組み込まれ、その後、ワッシャー１
６を介してナット１７を締め着けることでスプリング
７，８を圧縮させた状態で取付けることが可能となる。

【００５７】図７はギヤケース１０２を、ギヤカバー１
０３を外して図３の矢印Ａ方向からみた図である。既述
したようにデフォルトスプリング８，リターンスプリン
グ７は絞り弁軸３回りに一部重ねて軸方向にずらして、
略同心円状に配置されるが、このうち外側にある方のリ
ターンスプリング７の外径よりもスロットルギヤギヤ４
３の径を大きくして、リターンスプリング７が他の部材
に干渉することなくスロットルギヤ４３と中間ギヤ４の
小径ギヤ４２ｂとを難なく噛み合わせている。

【００５８】デフォルトストッパ１１及び全閉ストッパ
１２は、スロットルボディ１００におけるギヤケース１
０２の側壁に取付けられている。

【００５９】ここまで述べた構成についての主な効果は
次の通りである。

【００６０】リターンスプリング７とデフォルトスプリ
ング８が絞り弁軸３に設けたギヤ４３とスロットルボデ
ィ１００壁部の間に集約的に配置できる。特に、リター
ンスプリング７とデフォルトスプリング８を軸方向に一
部オーバーラップさせる態様（スプリング７，８の径方
向の並列配置態様）にすることで、スプリング長手方向
の配置スペースの短縮を図ることができ（すなわちデフ
ォルトレバー６のばね受け構造がリターンスプリング７
の一部とデフォルトスプリング８の一部とを軸方向にオ
ーバーラップさせている）、さらに、リターンスプリン
グ７はギヤケース１０２内に突出した絞り弁軸用の軸受
収納ボス１０１の外周に案内されて、軸受収納ボス１０
１の外周をリターンスプリング７の装着スペースとして
利用している。また、ギヤ４３がストッパ係止要素とな
る。したがって、以上の相乗効果により部品集約，合理
化を大幅に図り、ギヤケース１０２及びスロットルボデ
ィ１００全体の小形軽量化，組立性の合理化に貢献でき
る。

【００６１】スロットルボディ１００と一体のモータケ
ース１１０は、そのモータ挿入口１１０ａがギヤケース
１０２の内部に開口する。

【００６２】図８はギヤケース１０２の内部を中間ギヤ
４２を取り外してみた図である。モータ５は、従来のよ
うにモータブラケットを２点でねじ締め付けするよりも
モータの振動抑制を効果的に行なうため、及びモータの
位置決め精度を向上させるために、次のようにしてい
る。すなわち、モータブラケット５ａが三角形に近い外
郭で、外郭を形成する３辺が円弧状の曲線を呈してい
る。モータブラケット５ａは、モータ挿入口１１０ａの
周縁に設けた三角点配置のねじ穴に計３本のねじ１６０
を締め付けて取り付けられ、ギヤケース１０２内部には
モータブラケット５ａの３辺の曲線に適合してモータの
位置決めを行なうモータ位置決め部１３０，１３１，１
３２が形成されている。モータ位置決め部１３０，１３
１，１３２の内側は上記したモータブラケット５ａの３
辺の曲線と略同じ曲率であり、また、中間ギヤ取付シャ
フト７０を支持する筒部７１の外周の一部７０ａも上記
位置決め部１３０の曲線を延長するラインを描くように
切欠き形成して、この切欠きライン３ａもモータの位置
決めを行なう曲線の一部として、その分、モータがギヤ
機構４側に寄るようにして、部品配置の合理化を図って
いる。

【００６３】絞り弁軸３のうちのもう一端（ギヤ機構４
及びデフォルト開度設定機構と反対側の一端）には、ス
ロットル開度を検出するためのスロットルセンサ３０が
装着されている。スロットルセンサ３０は、センサハウ
ジング３１，該ハウジング３１に設けた基板３２，ロー
タ３３，ロータ３３に設けたブラシ３４，カバー３５に
より構成され、このうち基板３２を有するセンサハウジ
ング３１は、絞り弁軸３一端に挿通させた状態で、スロ
ットルボディ１００の側壁にねじ止めされている。一
方、ブラシ３４を有するロータ３３は、絞り弁軸３と一
体に回転するよう絞り弁軸３に嵌合されてナット３６の
締め着けで絞り弁軸３に固定されている。このロータ３
３の回転によりブラシ３４が基板３２に印刷された抵抗
を摺動することで、絞り弁の開度信号をリード線を介し
て電気的に出力するように設定してある。

【００６４】このスロットルセンサ３０を装備したこと
により、スロットルボディ１００の側壁のうちギヤケー
ス１０２と反対側には、上記のスロットルセンサ３０を
収容するためのケース１０７が形成されている。ケース
１０７は、スロットルセンサ３０の収容空間１０７ａの
ほかに、モータ５の端子５１（図１０，図１１参照）に
接続される引き出し線（給電線）２０５の接続具１９０
の収容空間（収容部）１０７ｂも有し、センサ収容空間
１０７ａと接続具収容空間１０７とを境のない一つの部
屋で構成している。したがって、ここでは、ケース１０
７を接続具・スロットルセンサ用ケースと称する。

【００６５】図４に示すように、スロットルボディ１０
０に設けたモータケース１１０と接続具・スロットルセ
ンサ用ケース１０７とは直角に交わるように配置され、
モータケース１１０の底部１１０ｂ側にモータ端子取り
出し口１８０が形成され、このモータケースの底部１１
０ｂ側に隣接して接続具１９０の収容空間１０７ｂが形
成される。スロットルセンサ収容空間１０７ａと接続具
収容空間１０７ｂとを一つの部屋により形成すること
で、図１０に示すように（図１０はスロットルボディ１
００のスロットルセンサケース１０７を、そのケースカ
バー３７を取り外して、図３の矢印Ｂ方向からみた図で
ある）、スロットルセンサ３０の配線引き出し部３０ａ
がモータ端子接続具の収容空間１０７ｂに向けて配置さ
れている。

【００６６】ここで、スロットルセンサ３０は、一つの
センサが万一故障しても大丈夫のように同じタイプのセ
ンサ検出部を二つ備えており、したがってセンサ３０か
ら引き出される配線２０４も２組存在している。

【００６７】接続具・スロットルセンサ用ケース１０７
は、図５，図６，図９に示すようにカバー３７により覆
われ、接続具につながる電源線２０５とスロットルセン
サ３０の引き出し線２０４とを一ヶ所に集めて通すため
の配線ガイド１２３が、カバー３７を取り付ける接続具
・スロットルセンサ用ケース１０７の壁部に設けた溝１
２２に嵌め込まれている。配線ガイド１２３はゴム板で
給電線２０４及びセンサ引き出し線２０５を挿通させる
ガイド孔１２４が複数配設されている。

【００６８】上記したように、スロットルセンサ３０の
配線引き出し部３０ａがモータ端子接続具の収容空間１
０７ｂに向けて配置されているので、スロットルセンサ
３０の端子から引き出される配線２０４とモータ端子５
１から接続具１９０を介して引き出される配線２０５と
が初めから一つの部屋内の接近した位置で合流すること
ができ、したがって、これらの配線を難なく一つにまと
めて、スロットルボディ外部に引き出すことが可能にな
り、配線作業及び部品組立作業の合理化に貢献すること
ができる。

【００６９】配線２０４，２０５の電磁シールド部材２
０６は、コスト低下を配慮して、ガラス繊維を編んで作
ったチューブ状の部材とこのチューブ状部材を覆う金属
細線を編んだ部材との編組により構成されている。

【００７０】モータケース１１０の底部に設けたモータ
端子取り出し口１８０は、接続具収容部（収容空間）１
０７ｂに臨み、モータ端子接続具１９０の収容部１０７
ｂの内壁面には該接続具をモータ端子５１に差し込む場
合に該接続具をモータ端子取り出し口１８０に案内する
ガイド１５５が形成されている（図１０，図１３図参
照。図１０はモータ端子接続具１９０を取り外して、接
続具・スロットルセンサ用のケース１０７の内部をケー
ス開口側からみており、図１３は図１０のＣ−Ｃ線箇所
をモータ端子接続具１９０の接続過程のでみたＣ−Ｃ線
断面矢視図である）。

【００７１】ガイド１５５は、スロットルボディ１００
のモールド成形時に同時に成形するものであり、接続具
の受け入れ側が間口を広くモータ端子取り出し口１８０
に向かって徐々に狭まるよう成形された一対の対向壁面
により形成されている。

【００７２】図１１に、図１３とは角度をかえてモータ
ケース１１０及び接続具・スロットルセンサ用ケース１
０７の内部構造をみた断面図を示し、図１１の（ａ）は
接続具１９０の差し込み過程の途中状態を示し、（ｂ）
に接続具１９０をモータ端子５１に差し込んだ後の状態
を示す。

【００７３】モータ５をモータケース１１０に収容する
と、そのモータ端子５１が接続具収容空間１０７ｂに端
子取り出し口１８０を介して臨み、この状態でモータ端
子接続具１９０を接続具収容部１０７ｂからガイド１５
５を利用して差し込むことで、接続具１９０とモータ端
子５１の位置合わせに苦労することなく接続具を簡単に
モータ端子５１に接続することができる。特に、モータ
端子５１は接続具収容部１０７ｂの奥まった位置にあ
り、また他の部品の陰になることがあっても、上記ガイ
ド１５５に案内されて接続具を難なくモータ端子に位置
合わせを伴いつつ導くことができる。

【００７４】モータ端子接続具１９０は、図４，図１
１，図１２に示すように、プラスチックのソケットタイ
プのモールド成形体であり、内部に端子接続用の一対の
金具１９１が埋設され、また、本実施例では、金具１９
１を埋設した箇所１９０ａをほぼ長方体とし、その後に
続く部分を補強用リブ１９２付きの板状に形成して、材
料の合理化を図っている。また、接続部１９０は狭い箇
所を通して奥の端子取り出し口１０８に導くので、その
差し込み作業を行ない易くするために、モータ端子取り
出し口１０８から接続部・スロットルセンサ用ケース１
０７の開口近くまでの長さを呈している。

【００７５】接続具，スロットルセンサ用ケース１０７
のカバー３７の外面には、図５，図６，図９に示すよう
に、複数のコネクタ２０１から２０３を保持する帯状の
金具２０８が溶接されている。この帯状金具２０８にコ
ネクタ２０１から２０３を予め設定したレイアウトに基
づき取り付けることで、現場の組立時にコネクタ部品の
レイアウト配置に悩まされることなく、簡単に配線の接
続作業を実行することができる。なお、図３の符号２５
０は、エンジン冷却水の導入パイプである。

【００７６】なお、本実施例のリターンスプリング７及
びデフォルトスプリング８は、コイル形捩じりばねを使
用しているが、これに限定されるものではなく、例えば
ぜんまい形スプリングを使用してもよい。図１５の実施
例は、デフォルトスプリング８側をぜんまい形スプリン
グを使用したもので、そのほかは今まで述べた第１実施
例と同様の構成である。この方式によれば、ギヤケース
内のより一層の小形化を図ることができる。

【００７７】また、図１４の実施例は、カラー部材１
４，１５を省略したもので、そのほかは今まで述べた第
１実施例と同様の構成である。

【００７８】図１６は、上記の各実施例とは逆に、デフ
ォルトスプリング８を外側に、リターンスプリング７を
外側に配置した例である。

【００７９】図１６の電制スロットル装置の原理は次の
通りである。

【００８０】本例では、絞り弁軸３に固定されるギヤ
（固定側の係合要素）４３と、絞り弁軸３に該絞り弁軸
と相対的に回転可能に遊嵌されたデフォルトレバー（可
動側の係合要素）６とを、リターンスプリング７により
互いに引き合うように連結する。この連結はリターンス
プリング７の一端をデフォルトレバー６に係止させ、リ
ターンスプリング７の他端を絞り弁軸３のばね係止部９
に係止させることで行なわれる。

【００８１】一方、デフォルトスプリング８は、デフォ
ルトレバー６を絞り弁開き方向に付勢しており、一端８
ａがスロットルボディ１００に設けたばね係止部１０に
係止し、他端８ｂばデフォルトレバー６のばね係止部６
１に係止する。

【００８２】このように構成することで、モータ５の駆
動によって、ギヤ（固定側の係合要素）４３とデフォル
トレバー（可動側の係合要素）６は、デフォルト開度以
下の開度域ではデフォルトスプリング８に抗して一緒に
係合回転可能で、デフォルト開度以上の開度域では、デ
フォルトレバー６がデフォルト開度設定用ストッパ１１
´により動きが阻止されギヤ４３のみが絞り弁軸３と共
にリターンスプリング７の力に抗して回転可能になる。
本例では、デフォルトスプリング８の径をリターンスプ
リング７の径より大きくして、デフォルトスプリング８
が外側に、リターンスプリング７が内側となるようにし
て絞り弁軸３の軸回りに配置されている。

【００８３】本例ではスプリング７，８の配置を第１実
施例と逆にしたが、それ以外については先に述べた実施
例と同様の部品配置として、第１実施例同様の効果を奏
することができる。

【００８４】なお、上記した各実施例の電制スロットル
装置には、絞り弁軸３とこの絞り弁軸３を軸受２０に導
くためにスロットルボディ壁部に設けた軸挿通孔１８１
との間（軸支隙間）に空気漏れ防止材を埋めている。空
気漏れ防止部材は、例えば、二硫化モリブデン（ＭｏＳ
₂）等の乾燥性液状潤滑剤を、図６の符号３１０で示し
た斜線域のように、絞り弁２の外周回りのうち絞り弁軸
３と軸挿通孔１８１との間及びその周辺に限定して、絞
り弁２の下流側から塗布されて、軸支隙間に浸透，充填
されている。軸支隙間に空気漏れ防止部材を充填させる
ことで、軸支隙間を介して内燃機関に供給される吸入空
気量（漏れ空気量）を無くすことができるので、その
分、絞り弁の制御上の最小開度を従来よりも大きくして
絞り弁最小開度の空気流量を確保することになる。本発
明では、これを利用して、制御上の最大開度から最小開
度に絞り弁を急変させた場合に生じる絞り弁のオーバー
シュート量よりも、制御上の最小開度を大きく設定す
る。その作用，効果は課題を解決する手段で述べた通り
である。すなわち、上記の空気漏れ防止材（例えば二硫
化モリブデン）を施すことで、図１７図に示すように、
例えば、絞り弁の制御上の最小開度を機械的全閉位置よ
り約２°大きいところに設定することができるので（従
来は機械的全閉位置より約１°）、に示すように制御
上の最大開度（電気的全開位置）から最小開度（電気的
全閉位置）に絞り弁の開度を変化させた場合のオーバー
シュートに相当する開度分（例えば約１．５°）よりも
制御上の最小開度レベルを高くできるので、オーバーシ
ュートが生じても絞り弁軸側のストッパ係止要素が機械
的全閉位置を規定するストッパ（全閉ストッパ）に衝突
することを防止できる。したがって、オーバーシュート
が生じてもモータに過電流が流れないようにすることが
できる。

【００８５】また、上記のように空気漏れ防止部材を軸
支隙間及びその周辺に塗布することで、次のような作
用，効果を奏する。

【００８６】すなわち、電制スロットル装置でアイドル
回転数制御を行なう場合、通常のエンジン回転数フィー
ドバック制御以外に、エアコン作動等の突入負荷に対応
するため、オープン制御になる状態がある。また、エン
ジンに直接燃料を噴射するガソリンエンジン（ＤＩ−Ｇ
エンジン）では、成層燃焼時（超リーンバーン）にもエ
ンジン回転数にもかかわらず必要空気流量が増加するた
め（Ａ／Ｆ＝４０：１オープン制御になる状態がある。
したがって、スロットル開度に対する空気流量の精度を
高めるため必要がある（特に１〜７°付近の精度）。

【００８７】しかし、空気漏れ防止部材を絞り弁全周に
沿って空気通路壁に塗布すると、空気漏れ防止部材の塗
布厚さや濃度ばらつきにより、空気流量精度特に低開度
領域の精度がでなかった。

【００８８】これに対して、本実施例のように、空気漏
れ防止部材の塗布範囲を軸支隙間及びその周辺だけに限
定すれば、空気流量特性に影響を与える絞り弁周囲の大
部分の塗布を廃止することによって、ばらつき要因を排
除し、空気流量精度の向上を図ることができる。図１８
に、上記効果を立証するデータとして、絞り弁全周に沿
って空気通路に空気漏れ防止部材を塗布した場合と絞り
弁軸の軸支隙間に限定して空気漏れ防止部材を塗布した
場合のスロットル開度に対する空気流量のばらつき特性
を示す。

【００８９】

【発明の効果】本発明によれば、電動アクチュエータ，
ギヤ機構，デフォルト開度設定機構等を備えた電制スロ
ットル装置の小形軽量化，組立及びワイヤハーネスの簡
便化を図ることができる。

【００９０】また、電制スロットルの絞り弁が制御上の
最大開度から最小開度に急変する場合に生じる電制スロ
ットル特有のオーバーシュートがあっても機械全閉位置
でのストッパへの衝突を防止して、電制スロットル装置
の信頼性を高めることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例に係る電制スロットル装置
の概要を示す斜視図及びその原理説明図。

【図２】第１実施例の電制スロットル装置の一部分解斜
視図。

【図３】第１実施例の縦断面図。

【図４】第１実施例の横断面図。

【図５】第１実施例の正面図。

【図６】第１実施例の背面図。

【図７】第１実施例のスロットルボディに設けたギヤケ
ースをカバーを外して示す説明図。

【図８】図７のギヤケースをギヤの一部を外して示す説
明図。

【図９】図７のスロットルボディの一側面を示す図。

【図１０】第１実施例のスロットボディに設けた接続具
・スロットルセンサ用ケースをカバーを外して示す説明
図。

【図１１】上記実施例に用いるモータ端子と端子接続具
の接続過程を示す説明図。

【図１２】上記端子接続具の斜視図。

【図１３】第１実施例のスロットルボディに設けたモー
タケース及び接続端子接続具の断面図。

【図１４】本発明の第２実施例を示す縦断面図。

【図１５】本発明の第３実施例を示す縦断面図。

【図１６】本発明の第４実施例に係る電制スロットル装
置の概要を示す斜視図及びその原理説明図。

【図１７】電制スロットルに生じるオーバーシュートと
絞り弁の制御上最小開度の関係を示す説明図。

【図１８】電制スロットルの空気通路の絞り弁全周に沿
って空気漏れ防止部材を塗布させた場合と、軸支隙間に
限定して空気漏れ防止部材を塗布，充填させた場合の絞
り弁開度に対する空気流量のばらつきを示す特性図。

【符号の説明】

１…空気通路、２…絞り弁、３…絞り弁軸、４…ギヤ機
構、５…電動式アクチュエータ、７…リターンスプリン
グ、８…デフォルトスプリング（可動側係合要素）、９
…ばね係止部材、１１…デフォルトストッパ、１２…全
閉ストッパ、３０…スロットルセンサ、４３…ギヤ（固
定側係合要素）。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 臼井 俊文 茨城県ひたちなか市大字高場2520番地 株 式会社日立製作所自動車機器事業部内 (72)発明者 徳元 茂 茨城県ひたちなか市大字高場2520番地 株 式会社日立製作所自動車機器事業部内 (72)発明者 斉藤 康夫 茨城県ひたちなか市高場2477番地 株式会 社日立カーエンジニアリング内 Ｆターム(参考） 3G065 DA05 DA06 HA21 KA02 KA12

Claims (18)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内燃機関の吸入空気流量を制御する絞り
   弁を電動式アクチュエータにより開閉駆動するスロット
   ル装置で、前記電動式アクチュエータの非通電時に前記
   絞り弁の開度を全閉位置より大きい所定の開度（以下、
   この開度をデフォルト開度と定義する）に保つデフォル
   ト開度設定機構を有する内燃機関のスロットル装置にお
   いて、 前記電動式アクチュエータの動力を絞り弁軸に伝達する
   ギヤ機構を収容するギヤケースがスロットルボディの外
   壁に設けられ、 前記絞り弁に閉じ方向のばね力を付勢するリターンスプ
   リングと、絞り弁の全閉位置からみてデフォルト開度側
   にばね力を付勢するスプリング（以下、デフォルトスプ
   リングと称する）とが異なる径を呈し、これらのスプリ
   ングが前記絞り弁軸の軸回りに保持されて前記ギヤ機構
   のうちの前記絞り弁軸に取り付けたギヤとスロットルボ
   ディ壁部との間に配置されていることを特徴とする内燃
   機関のスロットル装置。
2. 【請求項２】 前記リターンスプリング，デフォルトス
   プリングのうち径の小さい方の少なくとも一部が径の大
   きい方の内側に入り込み、径の大きい方のスプリング
   は、一端がスロットルボディの壁部に固定される方式
   で、前記ギヤケース内に突出させた絞り弁軸用の軸受収
   納ボスの外周に案内されて装着されている請求項１記載
   の内燃機関のスロットル装置。
3. 【請求項３】 前記リターンスプリング，デフォルトス
   プリングのうち外径の大きい方のスプリングの外径より
   も前記絞り弁軸に設けた最終段ギヤの径を大きくして該
   最終段ギヤが中間ギヤと噛み合っている請求項１又は２
   記載の内燃機関のスロットル装置。
4. 【請求項４】 前記絞り弁軸に固定される係合要素（以
   下、固定側の係合要素とする）と、前記絞り弁軸に該絞
   り弁軸と相対的に回転可能に遊嵌された係合要素（以
   下、可動側の係合要素とする）とを備え、前記デフォル
   トスプリングは、前記固定側の係合要素と前記可動側の
   係合要素とが互いに引き合うように該可動側係合要素の
   ばね係止部と前記絞り弁軸のばね係止部の間を連結し、
   前記リターンスプリングは、前記可動側の係合要素を絞
   り弁閉じ方向に付勢しており、前記固定側の係合要素と
   前記可動側の係合要素は、デフォルト開度以上の開度域
   では前記リターンスプリングに抗して一緒に係合回転可
   能で、前記デフォルト開度以下の開度域では前記可動側
   の係合要素がデフォルト開度設定用ストッパにより動き
   が阻止されて前記固定側の係合要素のみが絞り弁軸と共
   に前記デフォルトスプリングに抗して回転可能に設定さ
   れ、前記リターンスプリングが外側，前記デフォルトス
   プリングが内側となるようにして前記絞り弁軸の軸回り
   に配置されている請求項１ないし３のいずれか１項記載
   の内燃機関のスロットル装置。
5. 【請求項５】 前記絞り弁軸に固定される固定側の係合
   要素と、前記絞り弁軸に該絞り弁軸と相対的に回転可能
   に遊嵌された可動側の係合要素とを備え、前記リターン
   スプリングは、前記固定側の係合要素と前記可動側の係
   合要素とが互いに引き合うように該可動側の係合要素の
   ばね係止部と前記絞り弁軸のばね係止部の間を連結し、
   前記デフォルトスプリングは、前記可動側の係合要素を
   絞り弁開き方向に付勢しており、前記固定側の係合要素
   と前記可動側の係合要素は、デフォルト開度以下の開度
   域では前記デフォルトスプリングに抗して一緒に係合回
   転可能で、前記デフォルト開度以上の開度域では、前記
   可動側の係合要素が前記デフォルト設定用ストッパによ
   り動きが阻止され前記固定側の係合要素のみが絞り弁軸
   と共に前記リターンスプリングの力に抗して回転可能に
   設定され、前記デフォルトスプリングが外側，前記リタ
   ーンスプリングが内側となるようにして前記絞り弁軸の
   軸回りに配置されている請求項１ないし３のいずれか１
   項記載の内燃機関のスロットル装置。
6. 【請求項６】 前記可動側の係合要素は前記スロットル
   ボディ壁部と前記固定側の係合要素との間に在り、前記
   デフォルトスプリング，リターンスプリングのうち前記
   可動側の係合要素と前記固定側の係合要素の間にあるス
   プリングの内周と前記絞り弁軸の外周との間には、軸方
   向に２つに分割された筒状のカラー部材が介在している
   請求項４又は請求項５記載の内燃機関のスロットル装
   置。
7. 【請求項７】 前記固定側の係合要素は、前記ギヤ機構
   のうち前記絞り弁軸に取り付けられるギヤが兼ねている
   請求項４ないし６のいずれか１項記載の内燃機関のスロ
   ットル装置。
8. 【請求項８】 前記可動側の係合要素は、前記デフォル
   トスプリング，リターンスプリングのうち径の小さい方
   のスプリングの外径よりも大きな内径にした有底筒部と
   この有底筒部の開口周縁に形成した鍔部とで形成され、
   前記径の小さい方のスプリングの一部が前記有底筒部の
   内部に導入されてその有底筒部の底面で受けられてお
   り、一方、径の大きい方のスプリングの一部が前記有底
   筒部の外周に嵌まって前記鍔部の一面で受けられている
   請求項４ないし７のいずれか１項記載の内燃機関のスロ
   ットル装置。
9. 【請求項９】 内燃機関の吸入空気流量を制御する絞り
   弁を電動式アクチュエータにより開閉駆動するスロット
   ル装置において、 スロットルボディと、電動式アクチュエータを構成する
   モータを収容するモータケースと、前記モータのエンド
   プレートに設けたモータ端子に差し込みにより接続する
   接続具の収容部とが一体成形され、 前記モータケースの底部に前記モータ端子を前記接続具
   の収容部に臨ませるモータ端子取り出し口が形成され、
   前記接続具の収容部の内壁面には該接続具を前記モータ
   の端子に差し込む場合に該接続具を前記モータ端子取り
   出し口に案内するガイドが形成されていることを特徴と
   する内燃機関のスロットル装置。
10. 【請求項１０】 内燃機関の吸入空気流量を制御する絞
    り弁を電動式アクチュエータにより開閉駆動するスロッ
    トル装置で、スロットルボディに前記電動式アクチュエ
    ータを構成するモータを収容するモータケースが一体成
    形されている内燃機関のスロットル装置において、 前記スロットルボディには、前記モータケースの底部側
    にモータ端子取り出し口が形成され、このモータケース
    の底部側に隣接してモータ端子に接続される接続具の収
    容空間が形成され、この接続具の収容空間と絞り弁軸一
    端に設けたスロットルセンサを収容する収容空間とが一
    つの部屋により形成され、前記スロットルセンサの配線
    引き出し部が前記モータ端子の接続具の収容空間に向け
    て配置されていることを特徴とする内燃機関のスロット
    ル装置。
11. 【請求項１１】 前記モータ端子の接続具の収容空間及
    び前記スロットルセンサを収容する収容空間とを一つの
    部屋で形成する接続具・スロットルセンサ用ケースがカ
    バーにより覆われ、前記接続具につながる電源線と前記
    スロットルセンサのリード線とを一ヶ所に集めて通すた
    めの配線ガイドが、前記カバーを取り付ける前記接続具
    ・スロットルセンサ用ケースの壁部に設けた溝に嵌め込
    まれている請求項１０記載の内燃機関のスロットル装
    置。
12. 【請求項１２】 前記カバーの外面に複数のコネクタを
    保持する帯状の金具が溶接されている請求項１１記載の
    内燃機関のスロットル装置。
13. 【請求項１３】 内燃機関の吸入空気流量を制御する絞
    り弁を電動式アクチュエータにより開閉駆動するスロッ
    トル装置で、前記スロットルボディに前記電動式アクチ
    ュエータを構成するモータを収容するモータケースと前
    記モータの動力を絞り弁軸に伝達するギヤ機構を収容す
    るギヤケースとが一体成形されている内燃機関のスロッ
    トル装置において、 前記モータケースのモータ挿入口が前記ギヤケースに開
    口し、前記モータはモータブラケットを前記モータ挿入
    口の周縁に設けた三角点配置のねじ穴に計３本のねじを
    締め付けて取り付けられ、前記モータブラケットの外郭
    を形成する３辺が曲線を呈し、前記ギヤケースには前記
    モータブラケットの３辺の曲線に適合してモータの位置
    決めを行なうモータ位置決め部が形成されていることを
    特徴とする内燃機関のスロットル装置。
14. 【請求項１４】 内燃機関の吸入空気流量を制御する信
    号を基に絞り弁を開閉駆動する電動式アクチュエータを
    備えた内燃機関のスロットル装置において、 絞り弁軸とこの絞り弁軸を軸受に導くためにスロットル
    ボディ壁部に設けた軸挿通孔との間が空気漏れ防止材に
    より埋められ、前記絞り弁の制御上の最小開度は絞り弁
    の制御上の最大開度から最小開度に絞り弁の開度を変化
    させた場合に生じる前記絞り弁のオーバーシュート量よ
    りも大きく設定されていることを特徴とする内燃機関の
    スロットル装置。
15. 【請求項１５】 内燃機関の吸入空気流量を制御する信
    号を基に絞り弁を開閉駆動する電動式アクチュエータを
    備え、この電動式アクチュエータにより開閉駆動される
    絞り弁軸とこの絞り弁軸を軸受に導くためにスロットル
    ボディ壁部に設けた軸挿通穴との間に空気漏れ防止材が
    充填されていることを特徴とする内燃機関のスロットル
    装置。
16. 【請求項１６】 内燃機関の吸入空気流量を制御する信
    号を基に絞り弁を開閉駆動する電動式アクチュエータを
    備えた内燃機関のスロットル装置において、 前記絞り弁を制御上の最大開度から最小開度に変化させ
    た場合に生じる絞り弁のオーバーシュートによって該絞
    り弁が全閉ストッパに衝突しないよう設定されているこ
    とを特徴とする内燃機関のスロットル装置。
17. 【請求項１７】 前記空気漏れ防止材は二硫化モリブデ
    ンであり、前記絞り弁の外周回りのうち前記絞り弁軸と
    前記軸挿通孔との間及びその周辺に限定して塗布されて
    いる請求項１５又は１６記載の内燃機関のスロットル装
    置。
18. 【請求項１８】 内燃機関の吸入空気流量を制御する絞
    り弁を電動式アクチュエータにより開閉駆動するスロッ
    トル装置において、 電動式アクチュエータの駆動制御に使用される配線の電
    磁シールド部材が、ガラス繊維を編んで作ったチューブ
    状の部材とこのチューブ状部材を覆う金属細線を編んだ
    部材との編組により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装置。