JP2003201867A - エンジンのスロットル装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】イニシャル開度設定機構を有するスロットル装
置の特性改善を図り、スロットルアクチュエータ駆動の
負担の軽減、スロットル制御動作の安定化を達成させ
る。 【解決手段】スロットル弁を閉方向に付勢する付勢手段
４と、スロットル弁を開方向に付勢する付勢手段５とを
備え、付勢手段４により与えられる軸トルクＴ１と、付
勢手段５により与えられる軸トルクＴ２が、 （Ｍｆ；モータ静止摩擦トルク、Ｇｅ；減速比、Ｖｆ；
スロットル弁を開かせるためのスロットルシャフト上で
の必要トルク）を満足するように、スロットル装置のモ
ータ１２が非通電時に、スロットル弁２４のイニシャル
開度を全閉位置より大きく保つイニシャル開度設定機構
を備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、エンジンのスロッ
トル弁を電気的なアクチュエータにより開度制御するス
ロットル装置に係り、さらに詳細には、エンジンキース
イッチをオフした時のスロットル弁のイニシャル開度を
スロットル弁の全閉位置より大きく設定する機構を備え
たスロットル装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来よりエンジンのスロットル弁を電気
的なアクチュエータにより駆動制御する電子スロットル
制御方式では、エンジンキーオフ時（換言すればスロッ
トルアクチュエータ用のモータの非通電時）のスロット
ル弁のイニシャル開度（本文中ではスロットルイニシャ
ル開度と称することもある）を全閉位置（暖機後の定常
アイドル開度）より大きくする技術が提案されている。

【０００３】このようなイニシャル開度設定の理由は、
一つに、補助空気通路（スロットル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、暖機されるにつれて
スロットル弁は、イニシャル開度から全閉位置（通常の
アイドル開度）まで絞り込まれていく制御がなされる。

【０００４】イニシャル開度は、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空気流量確保、スロ
ットル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。

【０００５】例えば、特許出願公表平２−５００６７７
号公報では、スロットル弁を閉じ方向に付勢するリター
ンスプリング（第１の付勢手段）と、リターンスプリン
グに抗してスロットル弁を開方向に付勢する対抗ばね
（第２の付勢手段；イニシャル開度用スプリング）の力
関係を、スロットルイニシャル開度位置で後者の対抗ば
ねの力をリターンスプリングより大きくし、エンジンキ
ースイッチのオフ時には、この対抗ばねの自由端がイニ
シャル開度位置でストッパに係止するようにしてスロッ
トルイニシャル開度が保持されるように設定してある。

【０００６】また、特開平３−２７１５２８号公報で
は、スロットルシャフトの一端を支持するスロットルボ
ディ側壁のボス部にリリーフレバーの構成要素であるス
リーブ（支持部材）を回転方向にフリーの状態で嵌合
し、このリリーフレバーをリターンスプリング（第１の
付勢手段）によりスロットル弁の閉方向に付勢し、一
方、スロットルシャフトにスロットルレバーを固定し、
このスロットルレバーにリリーフレバーをリターンスプ
リングのばね力により係合させ、モータの非通電時に
は、上記レバー同士の係合とリターンスプリングの力で
スロットル弁を所定位置（スロットル弁の全閉位置より
開度の大きい位置）でストッパにより停止させ、且つこ
の位置で第２の付勢手段を用いてスロットルレバーをス
ロットル弁の開方向に付勢してスロットルイニシャル開
度を保持している。

【０００７】特開平４−２０３２１９号公報では、スロ
ットルシャフトの一端に該シャフトと交わる形でレバー
を固定し、このレバーの一端にリターンスプリング（第
１の付勢手段）によりスロットル弁を閉方向に付勢する
力を与え、レバーの他端に第２の付勢手段によりスロッ
トル弁をスロットル全閉付近で開方向に付勢する力を与
えるようにしてある。この第２の付勢手段の力を所定開
度以下（スロットルイニシャル開度以下）では、第１の
付勢手段の力より大きくすることで、スロットルイニシ
ャル開度を保持するようにしてある。

【０００８】これらの従来例では、スロットル弁の開度
制御を行う場合には、制御系から送られる制御信号に基
づきモータの駆動制御により行われ、スロットルイニシ
ャル開度よりスロットル開度を小さくしようとする場合
には、モータによる駆動トルクが第２の付勢手段に抗し
てスロットル弁の閉方向に働くことで行われる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】この種のイニシャル開
度設定機構は、例えば、特開平３−２７１５２８号公報
のように、スロットルシャフトの一端側の軸回りにリリ
ーフレバーや、これと係合するスロットルレバー，第
１，第２の付勢手段，ストッパ等を配置すれば、部品の
集約化を図れるものの、従来方式は、リリーフレバーの
要素となるスリーブ（支持部材）がスロットルボディ側
壁のボス部に嵌合されているため、上記スリーブがスロ
ットル開度制御時にスロットルシャフトの回転に追従し
て動作すると、ボス部外周を摺動するために、スリーブ
・ボス部間にフリクションが発生する構造となってい
る。フリクションは、リターンスプリングやモータ駆動
の負担となるために、できるだけ低減することが望まれ
る。

【００１０】さらに、上記したスロットルイニシャル開
度設定機構の部品の集約化と関連した課題として、電気
的制御によるスロットル方式（電子スロットル制御方
式）では、万一、スロットル制御系の回路やアクチュエ
ータに故障が発生した場合であっても、アクセルペダル
と機械的に連動して自力走行を可能にするいわゆるリン
プホーム機構を取り入れる場合があり、この場合にも部
品の集約化、合理化を図ることが望まれる。

【００１１】なお、この種のリンプホーム機構の場合に
は、アクセルペダルを踏んでも、定常走行の場合にはス
ロットルシャフトはモータにより駆動制御されるため
に、自力走行のためのアクセルレバーとスロットルシャ
フト直結のスロットルレバーとが係り合うことはない
が、スリップ防止のようなトラクション制御の場合に
は、スロットルレバーがアクセルレバーに対して急激に
戻されてスロットルレバーがアクセルレバーに係合して
しまい、アクセルレバーに戻し力を作用してキックバッ
クを発生させるような課題も残されていた。

【００１２】また、スロットル弁を閉方向に付勢する第
１の付勢手段（リターンスプリング）とスロットル弁を
開方向に付勢する第２の付勢手段（イニシャル開度用ス
プリング）は、スロットルイニシャル開度位置で余力を
持たすために、いずれのスロットルシャフトの軸トルク
Ｔ１，Ｔ２（Ｔ１は第１の付勢手段により与えられるイ
ニシャル開度位置でのスロットル弁閉方向の軸トルク，
Ｔ２は第２の付勢手段により与えられるイニシャル開度
位置でのスロットル弁開方向の軸トルク）共に、

【００１３】

【数２】 （ここで、Ｍｆ；モータ静止摩擦トルク、Ｇｅ；減速
比、Ｖｆ；スロットル弁を開かせるためのスロットルシ
ャフト上での必要トルク）の関係を満足させるのが一般
的な考えであった（なお、特許出願公表平２−５００６
７７号、特開平４−２０３２１９号では、スロットル全
閉近くの所定開度以下ではＴ１＜Ｔ２を成立させ，一
方、特開平３−２７１５２８号では、イニシャル開度ス
トッパで第１付勢手段（リターンスプリング）の力を受
け止めるために、スロットルイニシャル開度位置では、
Ｔ２の力をＴ１に拘束されないで設定可能であるため、
Ｔ１≧Ｔ２の成立も可能な構造であるが、いずれにせ
よ、これらは、上記数２式を前提として成立させている
ものである）。

【００１４】ところで、Ｔ１はスロットル弁を閉じる方
向の軸トルク、Ｔ２はスロットル弁を開く方向の軸トル
クであるため（ここではＴ１を正方向の向き、Ｔ２を負
方向の向きとする）、第１，第２の付勢手段によるスロ
ットル軸トルクはスロットルイニシャル開度位置を境に
急変する軸トルク段差Ｔ１−（−Ｔ２）が発生する。こ
の軸トルク段差が大きいほど、スロットル開度制御が行
ないにくくなるために、スロットル制御精度を高めるた
めにも、軸トルク段差を極力小さくすることが好まし
い。

【００１５】本発明は以上のような諸々の点に鑑みてな
され、その目的は、基本的には、スロットル弁のイニシ
ャル開度設定機構或いは必要に応じてその他の機構（例
えばリンプホーム機構）も含めて、部品の集約化，合理
化を図ることにある。そして、イニシャル開度設定機構
の搭載上の合理性を高めることで、種々のメリット、例
えば、従来よりも、機構上のフリクションの低減，付勢
手段の特性改善（例えば、リターンスプリング等のばね
特性の改善）を図ることにより、スロットルアクチュエ
ータ駆動の負担の軽減、スロットル制御動作の安定化を
達成したり、或いは部品の組立性の向上，簡便化等の改
善を図ることにある。

【００１６】

【課題を解決するための手段】第１の発明は、スロット
ル制御系のアクチュエータ用のモータと、スロットル弁
の全閉位置を設定する全閉位置設定機構と、前記モータ
が非通電時の前記スロットル弁のイニシャル開度を前記
全閉位置より大きく保つイニシャル開度設定機構とを備
えたエンジンのスロットル装置において、前記イニシャ
ル開度設定機構は、スロットルシャフトに該シャフトに
対し回転可能に嵌合された嵌合部材と、該嵌合部材を前
記スロットル弁の閉方向に付勢する第１の付勢手段と、
前記スロットルシャフトに固定され前記第１の付勢手段
の力により前記嵌合部材と係合可能な係合部材と、前記
嵌合部材が前記スロットル弁のイニシャル開度位置より
も閉方向に回転するのを阻むストッパと、前記スロット
ルシャフトに前記全閉位置の付近で前記スロットル弁の
イニシャル開度を保つための開弁力を与える第２の付勢
手段とを有して、前記スロットル弁のイニシャル開度以
上の運転領域では、前記嵌合部材が前記スロットルシャ
フトに乗りながら通常は該スロットルシャフトと一体的
に回転する構成とした。

【００１７】このような構成によれば、エンジンキース
イッチオフ状態（モータ非通電時）には、第１の付勢手
段の力（閉弁力）が前記嵌合部材，スロットルシャフト
固定の係合部材を介してスロットルシャフトに与えら
れ、前記嵌合部材がスロットルイニシャル開度位置でス
トッパに係止し、さらに、第２の付勢手段の力（開弁
力）がスロットルシャフトに作用することで、スロット
ル弁は全閉位置より開度を大きくしたイニシャル開度位
置に保持される。

【００１８】また、スロットルイニシャル開度以上の領
域で、モータによりスロットル弁を開度制御する場合に
は、通常は嵌合部材がスロットルシャフトに乗った状態
でスロットルシャフトと一体的に動作するので、スロッ
トシャフト・嵌合部材間にはほとんどフリクションが発
生しない。そのため、第１の付勢手段の力（ばね荷重）
を小さくし、ひいては要求されるスロットル軸トルクＴ
１の軽減を図ることで、モータ駆動の負担を小さくす
る。さらに、スロットル軸トルクのスロットルイニシャ
ル開度位置を境にして発生する軸段差トルクＴ１−（−
Ｔ２）も小さくすることで、スロットル駆動制御の安定
性を高める。

【００１９】第２の発明は、スロットル弁の開閉制御の
ためにスロットルシャフトを駆動するモータと、スロッ
トル弁の全閉位置を設定する全閉位置設定機構と、前記
モータが非通電時の前記スロットル弁のイニシャル開度
を前記全閉位置より大きく保つイニシャル開度設定機構
とを備えたエンジンのスロットル装置において、前記イ
ニシャル開度設定機構の要素としてスロットルレバー、
リターンレバー、第１，第２の付勢手段、第１，第２の
スリーブを備え、前記スロットルシャフトの一端に前記
スロットルレバーと前記第１のスリーブとが軸方向にナ
ットの締め付け力を与えられて挿入固定され、前記リタ
ーンレバーと前記第２のスリーブとが一体となって、こ
の第２のスリーブが前記第１のスリーブに相対回転可能
に嵌合され、且つこの第２のスリーブは前記第１の付勢
手段によりイニシャル開度位置までスロットル弁の閉方
向に付勢され、この付勢により前記リターンレバーが前
記スロットルレバーに係合可能であり、前記スロットル
シャフトには前記第２の付勢手段により前記全閉位置の
付近で前記スロットル弁のイニシャル開度を保つための
開弁力が付勢されていることを特徴とする。

【００２０】このような構成によれば、エンジンキース
イッチオフ状態（モータ非通電時）には、第１の付勢手
段の力（閉弁力）が前記リターンレバー，スロットルレ
バーの係合を介してスロットルシャフトに与えられ、前
記リターンレバー及びそのスリーブ（第２のスリーブ）
がスロットルイニシャル開度位置でストッパに係止し、
さらに、第２の付勢手段の力（開弁力）がスロットルシ
ャフトに作用することで、スロットル弁は全閉位置より
開度を大きくしたイニシャル開度位置に保持される。

【００２１】また、スロットルイニシャル開度以上の領
域で、モータによりスロットル弁を開度制御する場合に
は、通常はリターンレバー付きスリーブ（第２のスリー
ブ）がスロットルシャフト（第１のスリーブ）に乗った
状態でスロットルシャフトと一体的に動作するので、第
１，第２のスリーブ間にはほとんどフリクションが発生
しない。そのため、第１の付勢手段の力（ばね荷重）を
小さくし、ひいては要求されるスロットル軸トルクＴ１
の軽減を図ることで、モータ駆動の負担を小さくする。
さらに、スロットル軸トルクのスロットルイニシャル開
度位置を境にして発生する軸段差トルクＴ１−（−Ｔ
２）も小さくすることで、スロットル駆動制御の安定性
を高める。すなわち、これらに作用ついては、第１の発
明と同様である。

【００２２】さらに、本発明によれば、スロットルシャ
フト一端に第１のスリーブ，リターンレバー付きの第２
のスリーブ，スロットルレバーや必要に応じてスペーサ
等を順番に挿入して、ナット締めを行うことで、イニシ
ャル開度設定機構の部品を装着できるので、これらの部
品の組立の簡便化を図り得る。

【００２３】第３の発明は、上記したようなリターンス
プリング（第１の付勢手段），イニシャル開度用スプリ
ング（第２の付勢手段）を備えたスロットル装置におい
て、スロットルシャフト上に軸方向に２分割されたスプ
リングホルダーが配設され、このスプリングホルダーに
は、内側，外側に仕切形成された２つのスプリングセッ
ト空間が形成されると共にスプリング端をホルダー外部
の必要部材と接続するために引き出し可能にしてあり、
このスプリングホルダーに前記リターンスプリング及び
イニシャル開度用スプリングの一方が外側，他方が内側
配置となるようにセットされていることを特徴とする。

【００２４】上記構成によれば、リターンスプリングと
イニシャル開度用のスプリングをコイルスプリングのよ
うな捩じればねで構成した場合における、部品の集約化
とスプリング同士の干渉を防止できる。

【００２５】また、前記スプリングホルダーの内側がリ
ターンスプリング、スロットルシャフトの外側がイニシ
ャル開度用スプリングにすれば、内側（コイル径が小さ
くなる方）のスプリングの方がばね定数を小さくできる
ので、リターンスプリングのばね特性（縦軸がばね荷重
−横軸がスロットル弁の開度）をできるだけ横ばいにす
ることができ、その結果、スロットル駆動アクチュエー
タの負担軽減を図れる。

【００２６】第４の発明は、スロットル制御系のアクチ
ュエータ用のモータと、スロットル弁の全閉位置を設定
する全閉位置設定機構と、前記モータが非通電時の前記
スロットル弁のイニシャル開度を前記全閉位置より大き
く保つイニシャル開度設定機構とを備えたエンジンのス
ロットル装置において、スロットルボディを貫通するス
ロットルシャフトの一端側に前記モータの動力増幅用の
減速ギヤ機構が配設され、前記全閉位置設定機構のスト
ッパとして用いるアイドル開度調整用のねじが前記減速
ギヤ機構配置側のスロットルボディ側壁部に配置され、
且つ前記イニシャル開度設定機構のストッパとして用い
るイニシャル開度調整ねじもスロットルボディ側壁部に
配置してあることを特徴とする。

【００２７】上記構成によれば、全閉位置設定機構のス
トッパ（アイドル開度調整用のねじ）とイニシャル開度
設定機構のストッパ（イニシャル開度調整ねじ）とがい
ずれも開度を自在に設定でき、しかも、全閉位置設定機
構のストッパを減速ギヤ側に設けたことから、スロット
ルシャフトのトルクを与えるギヤ位置と全閉位置ストッ
パ間の距離を短くして該ストッパ・ギヤ間に発生するス
ロットルシャフトの捩じれ力を小さくできる。

【００２８】また、記減速ギヤ機構のうち前記スロット
ルシャフトに取付けたギヤ要素を扇形ギヤとし、この扇
形ギヤの一辺に前記全閉位置設定機構のストッパ（アイ
ドル開度調整ねじ）を当接可能にすれば、スロットルシ
ャフト側のストッパ係止部材とギヤの一部を兼用でき
る。

【００２９】第５の発明は、エンジンのスロットル装置
において、スロットルシャフトを駆動するアクチュエー
タ用のモータと、スロットル弁の全閉位置を設定する第
１のストッパと、前記スロットルシャフトの一端に該シ
ャフトに対して回転可能に嵌合されたレバーＡ（第１の
発明の嵌合部材，第２の発明のリターンレバー付きスリ
ーブに相当する）と、前記レバーＡを前記スロットル弁
の閉方向に付勢するリターンスプリングと、前記スロッ
トルシャフトの一端に固定され前記リターンスプリング
のばね力により前記レバーＡと係合可能なレバーＢ（第
１の発明の係合部材，第２の発明のスロットルレバーに
相当する）と、前記モータの非通電時の前記スロットル
弁のイニシャル開度を前記スロットル全閉位置より開度
が大きくなる位置とし、このイニシャル開度位置で前記
レバーＡの閉じ方向の回転を阻む第２のストッパと、前
記スロットルシャフトに前記イニシャル開度を保つため
の開弁力を付与するイニシャル開度用スプリングと、前
記スロットルシャフトとオフセットされた位置にあって
アクセルペダルに連動するアクセルシャフトと、前記ア
クセルシャフトと一体に回転し、電子制御系の故障によ
り前記モータが作動不能の時にアクセルペダルによる自
力走行機能が働くように、アクセルシャフトが所定回転
角度以上になると前記レバーＡに係合するリンプホーム
用のレバーＣ（アクセルレバー）と、を備えて成ること
を特徴とする。

【００３０】上記構成によれば、第１の発明同様のスロ
ットルイニシャル開度設定やスロットル弁の電気的制御
を可能にするほかに、モータが作動不能の状態になった
場合には、次のようなリンプホーム機構が機能する。

【００３１】モータが作動不能の時に、アクセルペダル
をリターンスプリングの力に抗してみ込むと、アクセル
シャフトが所定の回転角度位置に至ると、レバーＣがス
ロットルシャフトのレバーＡに係合する。

【００３２】これにより、レバーＡがスロットル弁の開
方向に回転し、スロットルシャフト固定のレバーＢがス
ロットルイニシャル開度用スプリングの開方向の力でレ
バーＡに追従して、スロットル弁が開く。

【００３３】このようにして、応急的な自力走行（リン
プホーム機能）が発揮する。また、スロットルイニシャ
ル開度設定機構に用いるレバーとリンプホーム機構に用
いるレバーの一部を兼用可能とし、さらスプリングの兼
用を図り得るので、部品の集約化，合理化を図り得る。

【００３４】なお、スロットル装置が正常に電気的に制
御されている場合であって、トラクション制御がなされ
ている場合（特にスリップが生じて運転者がアクセルペ
ダルを目一杯踏んでおり、これに対してスロットル制御
系がスリップ防止のためにスロットル弁を閉じる方向に
回転させる場合）には、レバーＡがレバーＣに係合する
こともあるが、このような係合が生じても、スロットル
シャフトをレバーＡをそのままにして閉方向に回転させ
ることができるので、リンプホーム機構がトラクション
制御の妨げになることはない。

【００３５】第６の発明は、スロットル制御系のアクチ
ュエータ用のモータと、スロットル弁の全閉位置を設定
する全閉位置設定機構と、前記モータが非通電時の前記
スロットル弁のイニシャル開度を前記全閉位置より大き
く保つイニシャル開度設定機構とを備えたエンジンのス
ロットル装置において、スロットルシャフトを駆動する
前記モータのギヤ機構がスロットボディの側壁の一面に
配設され、この側壁一面と反対側の側壁面にケース部が
形成され、このケース部に前記スロットルシャフトの一
端とアクセルペダルに連動するアクセルシャフトが導入
され、このケース部にスロットルポジションセンサとア
クセルポジションセンサと前記イニシャル開度設定機構
が内装され、前記アクセルシャフト及びアクセルポジシ
ョンセンサを支持する部材が前記ケース部のカバーを兼
用する構成とした。

【００３６】上記構成によれば、イニシャル開度設定機
構の他にスロットルの電気的制御に用いるスロットルポ
ジションセンサ，アクセルポジションセンサをスロット
ル側壁に設けた同一ケース内部に集約的に配置でき、し
かも、アクセルシャフト及びアクセルポジションセンサ
の支持部材とケース部のカバーの共用化を図ることで、
部品の合理化を図ることができる。

【００３７】第７の発明は、スロットル弁を駆動するア
クチュエータ用のモータ及び減速ギヤ機構と、前記スロ
ットル弁の開度位置を検出するスロットルポジションセ
ンサと、前記モータが非通電時の前記スロットル弁のイ
ニシャル開度をスロットル弁全閉位置より大きく保つイ
ニシャル開度設定機構とを備えたエンジンのスロットル
装置において、スロットルボディを挾んで、その一方側
に前記減速ギヤ機構及び前記イニシャル開度設定機構を
配置し、他方側に前記スロットルポジションセンサを配
置して成ることを特徴とする。

【００３８】上記構成によれば、ギヤ機構とスロットル
ポジションセンサとがスロットルボディを介して隔離配
置される。一般にギヤ機構等の機械的な摺動部（例えば
金属間摺動部）より摩耗粉が生じやすいが、本発明によ
れば、上記の隔離配置構造により摩耗粉がスロットルポ
ジションセンサに侵入するのを防ぎ、スロットルポジシ
ョンセンサの性能劣化を防止できる。

【００３９】また、モータ側ケーシング内にギヤ機構と
共にスロットルイニシャル開度設定機構を集約すること
で、部品の集約化を図りスロットル装置全体の小形化を
図れる。さらに、スロットルポジションセンサをできる
だけスロットルボディのセンタ寄りに配置でき、その結
果、スロットルシャフトの振れや曲りの影響を排除して
出力特性の変動を少なくすることができる。

【００４０】第８の発明は、スロットルイニシャル開度
設定用のストッパを境にしてそれ以上の開度領域でスロ
ットル弁を閉方向に付勢する第１の付勢手段と、全閉位
置付近でスロットルイニシャル開度を保つためにスロッ
トル弁を開方向に付勢する第２の付勢手段とを備えたス
ロットル装置において、前記第１の付勢手段により与え
られる前記イニシャル開度設定用ストッパ位置でのスロ
ットル弁閉方向の軸トルクＴ１，前記第２の付勢手段に
より与えられる前記イニシャル開度設定用ストッパ位置
でのスロットル弁開方向の軸トルクＴ２は、

【００４１】

【数３】 （ここで、Ｍｆ；モータ静止摩擦トルク、Ｇｅ；減速
比、Ｖｆ；スロットル弁を開かせるためのスロットルシ
ャフト上での必要トルク）の関係式を満足させることを
特徴とする。

【００４２】このような構成によれば、Ｔ１，Ｔ２のス
ロットル軸トルク特性を極力小さくしてスロットルイニ
シャル開度位置付近のスロットル軸トルク段差Ｔ１−
（−Ｔ２）を小さくできるので、スロットル駆動制御の
安定化を図り得る。なお、Ｔ２＜Ｍｆ×Ｇｅ＋Ｖｆの場
合には、図１６に示すようにイニシャル開度位置でのＴ
２が幾分だけ犠牲になってスロットルイニシャル開度位
置に設定誤差が生じるが、この誤差があっても冷寒始動
等の車両側より要求される燃焼に必要な空気流量が確保
できればイニシャル開度の所期の目的を達成できる。

【００４３】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図面を用い
て説明する。

【００４４】図１は第１の実施形態に係わるスロットル
装置を示す縦断面図、図２はそのＡ方向矢視図、図３は
分解斜視図、図４は要部断面図である。

【００４５】これらの図において、スロットルボディ１
５は、例えばアルミダイカスト製であり、内部に吸気通
路（ボア）３０が形成される。スロットルボディ１５に
は、吸気通路３０と直交してスロットルシャフト１８が
貫通し軸受２８，２９を介して回転自在に支持され、ス
ロットルシャフト１８に吸気通路３０内の吸入空気量を
制御するスロットル弁２４が固着される。２６はエンジ
ン冷却水をスロットルボディ１に通すパイプであり、ス
ロットルボディ２６をエンジン冷却水温度に管理する。

【００４６】スロットルボディ１５の側壁のうちスロッ
トルシャフト１８と直交する左右の側壁面には、一方側
の面に軸受２９及びシール３２を収容する軸受収容部１
５Ｃと、電子スロットル制御系の駆動用のギヤ群を収容
するケース部１５Ａとがボディ１５と一体に形成され、
その反対側の面に軸受２８及びシール３１を収容する軸
受収容部１５Ｄと、リンプホーム機構及びスロットル弁
のイニシャル開度設定機構を収容するケース部１５Ｂと
が配設してある。

【００４７】リンプホーム機構は、電子スロットル（ア
クチュエータやその制御系）が故障した場合に、機械的
なアクセル機構で応急的な自力走行を可能にするための
ものである。イニシャル開度設定機構は、エンジンキー
をオフにした時（モータ非通電時）のスロットル弁２４
のイニシャル開度を設定するためのものである。スロッ
トル弁のイニシャル開度は、例えば５°（±０．２°）
に設定され、スロットル弁の全閉位置の開度（スロット
ル弁全閉位置とは、アイドル空気流量を確保し得る開度
に相当する）より大きく設定される。このリンプホーム
機構及びイニシャル開度設定機構の構成については後述
する。イニシャル開度を設定する理由については既述し
たので省略する。

【００４８】ギヤ群収容ケース部１５Ａは、ねじ止めに
より脱着可能なカバー２１により被われて、内部２０に
スロットル駆動系のギヤ１１，９Ａ，９Ｂ，１０等を収
容する。一方、ケース部１５Ｂはアクセルレバー１，
１′やアクセルシャフト３４，アクセルポジションセン
サ１３等を備えたねじ止めにより脱着可能なカバー２２
により被われる。

【００４９】アクセルカバー２２は、カバー２２を貫通
するアクセルシャフト３４を軸受９３，９４を介して支
持するボス部９０を有し、アクセルシャフト３４の一端
にアクセルワイヤ結合部３３付きの第１のアクセルレバ
ー１が固定配置してある。

【００５０】ボス部９０外周にスプリング支持部材９１
が嵌装してある。アクセルシャフト３４の他端はカバー
２２内に導入されて、このシャフト３４の他端に第２の
アクセルレバー（カムレバー）１´が固定配置される。
これらのレバー１，１´の固定配置はアクセルシャフト
３４の両端に配設した締め付けナット３５，９２とシャ
フト３４の段差部との間の挾持を利用して行われる。

【００５１】スプリング支持部材９１の外周には、コイ
ル形の捩じればねで構成したアクセル用リターンスプリ
ング８が装着される。リターンスプリング８は、一端が
第１のアクセルレバー１側に接続され、他端がカバー２
２側に接続され、アクセルシャフト３４，アクセルレバ
ー１，１´を閉方向に付勢する。アクセルレバー１，１
´は、アクセルペダルを踏み込むことでワイヤ４４を介
してリターンスプリング８の力に抗して開方向に回転す
る。

【００５２】ただし、スロットルシャフト１８をモータ
１２により電動回転させている場合には、カム形のアク
セルレバー１´はスロットルシャフト１８に動力を伝達
することはない。９５はシール部材である。

【００５３】スロットルボディ１５の側壁の一部（図１
では下部）にはモータケース部１５Ｅがスロットルシャ
フト１８と平行配置の態様で設けられ、モータケース部
１５Ｅに電子スロットル用のアクチュエータとなるモー
タ１２が収容される。モータ１２は、直流モータ，ステ
ッピングモータ等が使用される。

【００５４】モータケース部１５Ｅの内周はテーパ形状
を呈して、モータ１２を挿入し易くし、ケース部１５Ｅ
の奥端に弾性部材２７を介在させ、ケース開口部にモー
タ止め板９６を配置し、ねじ９７の締め付けで、弾性部
材２７及び止め板９６がモータ１２を挾持している。

【００５５】モータ１２のシャフト１２Ａに設けたモー
タギヤ（ピニオンギヤ）１１が中間ギヤ９Ａと噛み合
う。中間ギヤ９Ａはモータギヤ１１よりギヤ比を大きく
して減速及びトルク増大の機能を成し、この増大された
回転トルクがさらに中間ギヤ９Ｂ，スロットルギヤ１０
を介してスロットルシャフト１８に伝達される。

【００５６】中間ギヤ９Ａ，９Ｂは一体型で、スロット
ルシャフト１８と平行配置のギヤ支持用シャフト２５に
回転可能にフリーに嵌合されている。このギヤ支持用シ
ャフト２５は、一端がスロットボディ１５の側壁の穴部
９８に圧入で支持され、中間ギヤ９が該シャフト２５よ
り外れないよう、ナイロンワッシャ１００を介してカバ
ー２１で押さえている。

【００５７】スロットルギヤ１０はスロットルシャフト
１８の一端にナット２３の締め付けにより固着されてい
る。スロットルギヤ１０は、一例として図３に示すよう
な扇形ギヤを使用し、スロットル弁の閉方向に回転して
いくと、最終的にはその一辺がスロットルボディ１５の
側壁に設けたスロットル全閉位置調整ねじ（アイドル開
度調整ねじ；第１のストッパ）７に当接することで、ス
ロットルシャフト１８のそれ以上の閉方向の回転を規制
し、スロットル弁２４の全閉位置を決定するようにして
ある。スロットル弁全閉位置は、暖機後のアイドル空気
流量を確保し得る最小開度に設定される。

【００５８】本実施形態のスロットル装置は、電子スロ
ットル方式を採用するため、スロットル制御系の駆動用
モータ１２が正常に作動している限り、モータ１２の動
力で上記ギヤ機構を介してスロットルシャフト１８に回
転トルクが与えられる。

【００５９】モータ１２へは、図示されないスロットル
コントロールモジュール（ＴＣＭ）から駆動電流が供給
される。ＴＣＭは上記駆動電流指令値を次のようにして
作成する。すなわち、アクセルポジションセンサ（図５
に示すアクセルペダル５３の踏み込み量を検出するもの
で、以下、アクセルセンサと称することもある）１３か
らのアクセルポジション信号及びスロットルポジション
センサ（以下、スロットルセンサと称することもある）
からのスロットル開度信号やエンジン回転数，スリップ
信号等を入力して、通常のエンジン運転制御やトラクシ
ョン制御等に運転形態に応じたものを作成する。

【００６０】スロットル制御系が正常に作動している限
りは、アクセルペダル５３からの機械的動力がスロット
ルシャフト１８に伝わらないようにするため、スロット
ルシャフト１８とアクセルシャフト３４とは別体でオフ
セット配設してあり、スロットルシャフト１８，アクセ
ルシャフト３４間にリンプホーム機構の要素となるアク
セルレバー１´とレバー２とを介在させている。

【００６１】ここで、リンプホーム機構及びイニシャル
開度設定機構について説明する。これらの機構は、本例
では、スロットルボディ１５を挾んでスロットル駆動系
のギヤ機構を設けた側と反対側に配置してある。

【００６２】イニシャル開度設定機構は、スロットルシ
ャフト１８の一端に該シャフトに対して回転可能に嵌合
されたレバー２〔特許請求の範囲中に記載のレバーＡ或
いはリターンレバーに相当し、以下レバー（Ａ）２とす
る〕付きスリーブ４２と、レバー（Ａ）２付きスリーブ
４２をスロットル弁２４の閉方向に付勢するリターンス
プリング（第１の付勢手段）４と、スロットルシャフト
１８の一端に固定されリターンスプリング４のばね力に
より前記レバー（Ａ）２と係合可能なレバー３〔特許請
求の範囲中に記載のレバーＢ或いはスロットルレバーに
相当し、以下レバー（Ｂ）３とする〕と、モータの非通
電時（エンジンキースイッチオフ時）にレバー（Ａ）２
付きスリーブ４２をイニシャル開度位置で閉じ方向の回
転を阻むイニシャル開度調整じね（第２のストッパ）６
と、スロットルシャフト１８にイニシャル開度を保つた
めの開弁力を付与するイニシャル開度用スプリング（第
２の付勢手段）５とで構成される。

【００６３】これらの要素の具体的な実装構造を図３，
図４により説明する。

【００６４】図３に示すように、スロットルシャフト１
８は、少なくとも一端が平行な２面を有する扁平形状を
呈し、このシャフト１８一端にスペーサ５０がシャフト
段差部１８´にあてがわれるようにして挿入され、次い
でワッシャ５１が挿入された後、イニシャル開度用スプ
リング５付きチップ３８が係合状態で挿入され、次いで
ナイロンワッシャ４３の後にレバー（Ａ）２付きスリー
ブ４２がスリーブ４５を介して遊嵌され、さらにレバー
（Ｂ）３がスロットルシャフト１８に係合状態で挿入さ
れ、最後にワッシャ４６を介してナット４７が締め付け
てある。

【００６５】図４（ａ）に示すように、スリーブ（第１
のスリーブ）４５は、ナット４７の締め付けにより一端
がチップ３８に当接し、他端がレバー（Ｂ）３に当接す
ることで、スロットルシャフト１８外周に固定される。
ナット４７の締め付け力はレバー（Ｂ）３，スリーブ４
５，チップ３８に与えられ、スリーブ４５外周に嵌合し
たレバー（Ａ）２付きのスリーブ（第２のスリーブ）４
２には、締め付け力が加わらないようにして、スリーブ
４２のスロットルシャフト１８及びスリーブ４５に対す
る相対回転を可能にしている。

【００６６】図４に示すようにスリーブ４２の内面に、
例えばふっ素系樹脂コーティングのような固体潤滑部材
（ドライベアリング）５２を施してある。

【００６７】レバー（Ａ）２は、図３に示すように腕部
２Ａ〜２Ｄを有し、中央の取付穴２Ｅがスリーブ（嵌合
部材）４２外周に挿通されて加締めにより金属製のスリ
ーブ４２と一体化されている。

【００６８】レバー（Ａ）２の腕部２Ａがレバー（Ｂ）
３と係合可能とし、腕部２Ｂの一部となる突起（ロール
ピン）２Ｂ′がアクセルレバー（カムレバー）１′と係
合可能とし、腕部２Ｃの一部となる突起２Ｃ′にイニシ
ャル開度用スプリング５の一端５Ａが係止（接続）し、
腕部２Ｄがスロットルボディ１８の側壁に設けたイニシ
ャル開度調整ねじ（ストッパ）６と係合可能に設定して
ある。イニシャル開度用スプリング５の他端５Ｂはチッ
プ３８と接続されている。

【００６９】本例ではリターンスプリング４，イニシャ
ル開度用スプリング５のいずれも渦巻ばねを使用する。

【００７０】リターンスプリング４は、一端４Ｂがスリ
ーブ４２に、他端４Ａがスロットルボディ１５側壁に設
けたピン３７に係止しており、リターンスプリング４の
ばね力を受けてレバー（Ａ）２の腕部２Ａがレバー
（Ｂ）３に係合する。この係合により、リターンスプリ
ング４がスロットルシャフト１８ひいてはスロットル弁
２４を閉じ方向に付勢する。

【００７１】ここで、本実施形態の動作例を図５の原理
図及び図６，７を参照しながら説明する。

【００７２】リターンスプリング４の閉じ方向の力によ
り、エンジンのキーオフ時（モータ非通電時）には、レ
バー（Ａ）２がレバー（Ｂ）３を介してスロットルシャ
フト１８を閉じ方向に付勢して、スロットル弁２４がイ
ニシャル開度に相当する位置まで戻される。イニシャル
開度位置で、レバー（Ａ）２は腕部２Ｄがストッパ６に
当接し、それ以上の閉方向の回転が阻まれる。

【００７３】ストッパ６の存在により、リターンスプリ
ング４のばね力をスロットル弁のイニシャル開度θ２か
ら全閉位置までは効かせず、この全閉位置付近（全閉〜
イニシャル開度θ２の間）では、既述したイニシャル開
度用スプリング５を効かせる（スロットルシャフト１８
に開弁力を付与する）ことで、スロットル弁２４のイニ
シャル開度が保たれる。

【００７４】イニシャル開度位置におけるリターンスプ
リング４の閉方向の付勢力Ｐ１とイニシャル開度用スプ
リング５の開方向の付勢力Ｐ２はＰ１≧Ｐ２、換言すれ
ばＰ１による閉方向の軸トルクＴ１とＰ２による開方向
の軸トルクＴ２とがＴ１≧Ｔ２となるように成立させて
いる。

【００７５】このイニシャル開度を保つことで、寒冷時
の暖機前運転であってもスロットル弁が万一氷着してい
てもエンジン始動に必要な空気流量を確保することがで
きる。

【００７６】スロットル弁２４を全閉位置に制御する場
合（暖機後のアイドル運転を行なう場合）には、アイド
ル制御指令値に基づくモータ１２の動力でスロットルシ
ャフト１８をイニシャル開度用スプリング５のばね力に
抗して閉方向に回転させる。この時、イニシャル開度〜
全閉位置の範囲では、レバー（Ｂ）３が図５の破線３′
に示すようにレバー（Ａ）２からの係合を離脱してスロ
ットルシャフト１８と一体に弁閉動作する。

【００７７】イニシャル開度θ２以上の範囲でスロット
ル弁２４を開度（開閉）制御する場合には、通常の運転
状態では、モータ１２の動力をギヤ機構９〜１１を介し
てスロットルシャフト１８に伝達し、この力とリターン
スプリング４のばね力とのバランスにより制御される。
この時，レバー（Ａ）２とレバー（Ｂ）３とは係合し
て、レバー（Ａ）２付きスリーブ４２は、スリーブ４５
を介してスロットルシャフト１８に乗りながら該シャフ
ト１８と一体的に回転する。

【００７８】トラクション制御の状態にある時、例えば
スリップが生じて、運転者がアクセルペダル５３を目一
杯踏んでおり、アクセルレバー１′の回動変位が大き
く、一方、ＴＣＭの指令によりスリップ防止のためにモ
ータ１２がスロットル弁２４を閉じ方向に制御する場合
には、レバー（Ａ）２は戻り過程でアクセルレバー１′
に係止してそれ以上の閉方向の回転を阻止される。この
ような状態が生じても、レバー（Ｂ）３がレバー（Ａ）
２から離脱してスロットルシャフト１８と共に一体にイ
ニシャル開度用スプリング５の力に抗して閉方向に回転
して、スロットル弁２４の閉方向制御（トラクション制
御）が支障なく行われる。

【００７９】トラクション制御を行なっている場合、上
記のようなレバー（Ａ）２がアクセルレバー１´と係止
する状態が生じると、リターンスプリング４のばね力が
レバー（Ａ）２を通してアクセルレバー１′に衝撃とな
って加わる現象（キックバック現象）が生じる。

【００８０】このキックバックは、アクセルペダル５３
を踏み込んでアクセルシャフト３４が図６（ａ）に示す
ようにθ１以上〔θ１はアクセルペダルの踏み込みによ
りアクセルシャフト３４が回動してアクセルレバー１´
がリンプホーム時にスロットルシャフト１８側のレバー
（Ａ）２と係合可能な状態となる角度である〕になると
生じるが、縦軸をスロットル開度，横軸をアクセル開度
（アクセルシャフトの回転角度）としたカム特性の傾き
が小さくなるほど、トラクション制御（特にキックバッ
クが生じる状況）の場合にリターンスプリングのばね荷
重の小さい位置でこのばね力をアクセルレバー１´が受
けることになるのでキックバックを小さくできる。

【００８１】ただし、リンプホーム時の自力走行に必要
なアクセル開度θ３を確保する必要があるので、アクセ
ルレバー１´のカム形状を利用して、図６（ａ）の破線
に示すように、上記のカム特性（スロットル開度−アク
セル開度特性）の途中だけを直線勾配よりも小さくなる
非線形特性にした。

【００８２】本例では、図６（ｂ）に示すようにθ１＝
３０°、θ２（イニシャル開度）＝５°、リンプホーム
に必要なスロットル開度θ３（リンプホームに必要なス
ロットル開度）＝７°に設定した。

【００８３】スリーブ４２はスロットル弁２４のイニシ
ャル開度θ２〜全閉位置までは、スリーブ４５上を相対
回転し、また、上記のようにトラクション制御の場合に
も、スリーブ４５上を相対回転することもあり得る。そ
の摺動によるフリクションを固体潤滑部材５２により低
減させている。

【００８４】リンプホーム機構は次のように動作する。

【００８５】スロットル制御系やモータ１２の故障時に
は、リターンスプリング４のばね力でスロットル弁２４
がイニシャル開度位置まで戻される。この状態で、アク
セルペダル５３をθ１以上踏み込むと、アクセルシャフ
ト３４のスロットルシャフト１８に対する相対回転によ
りアクセルレバー１のカムループ１´Ａがレバー（Ａ）
２に係合し、レバー（Ａ）２を図５の一点鎖線に示すよ
うに、スロットル弁の開方向に回動させる。スロットル
シャフト１８及びレバー（Ｂ）３は、イニシャル開度用
スプリング５の力でレバー（Ａ）２の開方向の回動に追
従し、スロットル弁２４が開き、アクセルペダルによる
自力走行（リンプホーム）が可能になる。

【００８６】この場合、リンプホームの動作を保証する
ために、リターンスプリング４の付勢力Ｐ１による軸ト
ルクＴ１については、少なくともイニシャル開度θ２〜
スロットル全開位置で下記式の条件を満足すること、イ
ニシャル開度用スプリング５の付勢力Ｐ２による軸トル
クＴ２については、少なくともスロットル全閉位置〜リ
ターンホーム走行領域までは、下記の条件を満足させる
ことが必要となる。

【００８７】

【数４】 の条件を満たすことが必要となる。

【００８８】本実施形態の効果は次の通りである。

【００８９】ａ．スロットルシャフト駆動に使用される
レバー（Ａ）２付きスリーブ４２は、イニシャル開度〜
スロットル全開位置の大部分の開度領域で例外的な場合
（トラクション制御でアクセルペダルを目一杯踏んだ状
態でスロットル弁をモータで絞り込んだ時）を除いて、
スロットルシャフト１８に乗った状態でスリーブ４５と
一体的に回転するので、スリーブ４２・スリーブ４５間
のフリクションをほとんどなくすことができる。

【００９０】したがって、リターンスプリングの力Ｐ１
を小さくし、ひいては要求されるスロットルシャフト１
８の軸トルクＴ１を軽減し、モータ駆動の負担を小さく
する。さらに、スロットル軸トルクのスロットルイニシ
ャル開度位置を境にして発生する軸段差トルクＴ１−
（−Ｔ２）も小さくすることで、スロットル駆動制御の
安定性を高める。

【００９１】ｂ．イニシャル開度設定機構の構成要素と
なる部品〔スペーサ５０、ワッシャ５１、イニシャル開
度用スプリング５付きチップ３８、スリーブ４５、リタ
ーンスプリング４及びレバー（Ａ）２付きスリーブ４
２、レバー（Ｂ）３等〕は順次スロットルシャフト１８
に挿入し、ナット締め付けだけで組立可能なので、実装
作業の合理化を図ることができる。

【００９２】ｃ．イニシャル開度設定機構，リンプホー
ム機構，スロットルセンサ１３，アクセルセンサ１４，
ケース部１５Ｂのカバー２２等を集約的に配置し、しか
も、その機構部品の一部について共通化を図ることで、
部品点数及び構造の合理化を図り、装置の小形化を可能
にする。また、リターンスプリング４，イニシャル開度
用スプリング５に渦巻ばねを使用するので、より一層の
装置のコンパクト化を図り得る。

【００９３】なお、渦巻ばねを使用した場合には、ばね
定数の小さいものを設計し易く、モータ１２の負担軽減
を助長する。

【００９４】ｄ．全閉位置設定機構のストッパ（アイド
ル開度調整用のねじ）７とイニシャル開度設定機構のス
トッパ（イニシャル開度調整ねじ）６とがいずれも開度
を自在に設定でき、しかも、双方のストッパがスロット
ルボディ側壁の互いに反対側の面に設けていることか
ら、側壁の向きやギヤ機構，イニシャル開度機構の存在
から両者のストッパを容易に迷うことなく識別すること
ができ、両者のストッパの誤認をなくして、調整の誤り
を防止できる。

【００９５】また、減速ギヤ機構のうち扇形ギヤ１０の
一辺に全閉位置設定機構のストッパ（アイドル開度調整
ねじ）７を当接可能にすることで、スロットルシャフト
側のストッパ係止部材としてギヤの一部を兼用できる。

【００９６】ｅ．リンプホーム機構とイニシャル開度機
構を混在させても、トラクション制御時にリンプホーム
機構によってスロットルシャフトの動作が邪魔されるこ
となくスムーズに行うことができる。

【００９７】また、リンプホーム機構のアクセルレバー
１´の特性を図６（ａ）の破線に示すような非線形特性
とすることで、トラクション制御時のキックバックの発
生を抑制することができる。

【００９８】次に図８〜図１０により第２の実施形態に
ついて説明する。図８は第２実施形態の縦断面図、図９
はその要部分解斜視図、図１０は要部断面図である。

【００９９】本実施形態と第１の実施形態の原理構成は
同様であり、異なる点は、その使用部品の一部を変更し
た点にあり、ここでは、この相違点だけを述べる。な
お、図中、図１と同一符号は同一要素を示す（以下の図
面でも同様である）。

【０１００】本例では、リターンスプリング及びイニシ
ャル開度用スプリングについては、前者をコイル形の捩
じれスプリング６３を使用し、後者をコイル形の捩じれ
スプリング６４を使用する。

【０１０１】スロットルシャフト１８の一端には、レバ
ー（Ｂ）３の他に符号３´で示すもう一つのレバーＢ´
〔以下、レバー（Ｂ´）３´と称する〕が固定配置さ
れ、これらの固定レバー３，３′の間にナット４７の締
め付けでシャフト１８に固定されたスリーブ４５が配置
され、スリーブ４５外周にレバー（Ａ）２付きスリーブ
４２がスリーブ４５に対して回転可能に嵌合されてい
る。

【０１０２】スロットルシャフト１８上のスリーブ４２
の外周には、軸方向に２分割されたフランジ付きスプリ
ングホルダー６１，６２が回転方向にフリーな状態で配
置される。

【０１０３】スプリングホルダー６１，６２には、図１
０に示すようにスリーブ４２外周に嵌合する内筒部６１
Ａ，６２Ａ及びスプリングセット空間を内側，外側の２
つに仕切る外筒部６１Ｂ，６２Ｂを有し、本実施例で
は、内側のセット空間にリターンスプリング６３が配置
され、外側のセット空間にイニシャル開度用スプリング
６４が配置される。

【０１０４】また、スプリングホルダー６１，６２に
は、図９に示すように内側配置のリターンスプリング６
３の端部６３Ａ，６３Ｂを外部に引き出すための切欠き
（ばね端引出部）６７，６８が形成してある。このう
ち、リターンスプリング６３の一端６３Ａは切欠き６８
を通してスロットルボディ１５側壁に設けたピン３７に
係止し、他端６３Ｂは切欠き６７を通してレバー（Ａ）
２の腕部２Ｄに係止する。

【０１０５】外側配置のイニシャル開度用スプリング６
４の一端６４Ａはスロットルシャフト１８に固定のレバ
ー（Ｂ´）３´に係止し、他端６４Ｂはレバー（Ａ）２
の腕部２Ｄに係止する。

【０１０６】本実施形態では、リターンスプリング６３
によりレバー（Ａ）２の腕部２Ａがスロットルシャフト
１８に固定されたレバー（Ｂ）３に係合して、スロット
ルシャフト１８がスロットル弁２４の閉じ方向に付勢さ
れる。レバー（Ａ）２がイニシャル開度調整ねじ６の当
接してそれ以上の閉方向の回転を阻まれることは、第１
の実施形態と同様である。

【０１０７】イニシャル開度用スプリング６４は、レバ
ー（Ｂ´）３´を介してスロットルシャフト１８に全閉
位置付近でイニシャル開度を保持できるよう開弁方向に
付勢する。

【０１０８】なお、分割されたスプリングホルダー６
１，６２は、上記したスプリング６３，６４の力を軸方
向に受けてレバー３，３´に圧接する。

【０１０９】本実施例によれば、第１実施形態同様の効
果に加えて次のような効果を奏する。

【０１１０】ｆ．スプリングホルダー６１，６２を軸方
向に２つに分割し、且つ、ホルダー６１，６２に仕切壁
（外筒部）６２Ａ，６２Ｂを有することにより、リター
ンスプリング６３，イニシャル開度用スプリング６４を
干渉させることなく内側，外側の２重配置構造として、
部品の集約化を図りつつ容易にスプリングホルダーに装
着できる。

【０１１１】ｇ．また、内側がリターンスプリング６
３、外側がイニシャル開度用スプリング６４にすること
で、内側配置のリターンスプリング６３の方がコイル径
を小さくしてばね定数を小さくできるので、ばね特性
（縦軸がばね荷重−横軸がスロットル弁の開度）をでき
るだけ横ばいにすることができ、その結果、スロットル
駆動アクチュエータの負担軽減を図れる。

【０１１２】なお、リターンスプリング６３を外側配
置，イニシャル開度用スプリング６４を内側配置にして
もよい。

【０１１３】次に図１１，図１２により第３の実施形態
について説明する。

【０１１４】図１１は第３実施形態の要部断面図、図１
２はその分解斜視部である。なお、図１１，図１２に
は、図示していないが、第１，第２実施形態で用いたス
ロットルボディの吸気通路３０，スロットル弁２４の取
付け構造，ギヤ機構９Ａ，９Ｂ，１０，１１やアクセル
カバー２２のアクセルシャフト３４，レバー１，１´の
取付け構造等は前の実施形態同様である。

【０１１５】本実施形態は、リターンスプリング，イニ
シャル開度用スプリングの一方をコイル形の捩じればね
とし、他方をうず巻ばねとする。ここではコイル形捩じ
ればねによるリターンスプリング６３と、渦巻ばねによ
るイニシャル開度用スプリング５を使用する。

【０１１６】また、レバー（Ａ）２付きのスリーブを今
までのスリーブ４２に代わりスリーブ７０を使用する。

【０１１７】スリーブ７０は、レバー（Ａ）２の他に、
図１１（ａ），（ｂ）に示すように、スリーブ４５に回
転可能に嵌合される内筒部７０Ａとその外側に配置され
る外筒部７０Ｂとで構成される。

【０１１８】内筒部７０Ａは外筒部７０Ｂより筒長を短
くして、その筒長の短くなった分のスリーブ７０内部空
間を利用してイニシャル開度用スプリング５をチップ３
８を介してスロットルシャフト１８上にセットし、その
一端５Ａを図１２に示すようにホルダー７０に設けた切
欠き７０Ｃに係止させている（他端５Ｂは、チップ３８
に係止する）。

【０１１９】スリーブ７０の外筒部７０Ｂには軸方向に
２分割されたスプリングホルダー７１，７２が嵌装され
る。

【０１２０】リターンスプリング６３は、スプリングホ
ルダー７１，７２に支持されて、その一端６３Ａがホル
ダー７２に設けた切欠き７２Ａを通してスロットルボデ
ィ１５のピン３７に係止し、他端６３Ｂがレバー（Ａ）
２の腕部２Ｄに係止する。

【０１２１】本実施形態も第１実施形態同様の効果を奏
し、さらに、次のような効果を奏する。

【０１２２】ｈ．リターンスプリングとイニシャル開度
用スプリングとにコイル形の捩じればね，渦巻ばねの異
なるタイプのばねを使用した場合であっても、それらの
ばねを一つのスリーブに集約配置でき、装置のコンパク
ト化を図れる。

【０１２３】図１３は第４の実施形態の分解斜視図、図
１４はその要部断面図である。

【０１２４】本実施形態は、リターンスプリング，イニ
シャル開度用スプリングの一方を渦巻ばねとし、他方を
引っ張りばねとしたタイプであり、イニシャル開度設定
機構について、本実施例ではボディのコンパクト化を図
り、スロットル駆動系のギヤ機構側に配置したものであ
る。ギヤ機構については、スロットルギヤ１０のみを図
示し、ギヤ９Ａ，９Ｂ，１１については図示省略した。

【０１２５】本例では、図１３に示すように、スロット
ルシャフト１８のギヤ機構側の一端にスロットルギヤ１
０に次いでレバー（Ｂ）３を固定配置し、次いでワッシ
ャ５１，リターンスプリング４及びレバー（Ａ）２付き
のスリーブ４２，ワッシャ５１′，スリーブ４５を挿入
し、ナット２３で締め付ける。リターンスプリング４は
渦巻ばねを使用する。イニシャル開度用スプリングにつ
いては、後述するように引っ張りばねを使用する。

【０１２６】既述した各実施形態と同様にスリーブ４５
はナット２３の締め付けとスロットルシャフト段差１
８′との相互作用でスロットルシャフト１８上に固定さ
れており、このスリーブ４５外周にスリーブ４２がスリ
ーブ４５及びシャフト１８に対して回転可能に嵌合され
る。

【０１２７】リターンスプリング４は一端４Ａが図１４
（ａ）に示すようにスロットルボディ１５に固定配置し
たピン３７に係止し、他端がスリーブ４２に係止して、
スリーブ４２及びレバー（Ａ）２をスロットル弁の閉じ
方向に付勢している。

【０１２８】一方、レバー（Ｂ）３は、その腕部３Ａが
上記のレバー（Ａ）２の腕部２Ａと係合可能とし、腕部
３Ｂにイニシャル開度用スプリング８５の一端８５Ｂが
係止する。イニシャル開度スプリング８５は、一端がレ
バー（Ａ）２の腕部２Ｃに係止し、他端がレバー（Ｂ）
３の腕部３Ｂに係止する。

【０１２９】本実施形態においても、イニシャル開度設
定動作については、既述した実施形態同様で、エンジン
キーオフ時には、リターンスプリング４のばね力がレバ
ー（Ａ）２，レバー（Ｂ）３の係合を介してスロットル
シャフト１８に伝達され、イニシャル開度位置でレバー
（Ａ）２の腕部２Ｄが調整ねじ６に当接し、この時のイ
ニシャル開度用スプリング８５の力でスロットル弁のイ
ニシャル開度が保持される。

【０１３０】この位置からモータ（スロットルアクチュ
エータ）をイニシャル開度用スプリング８５の引っ張り
力に抗して閉じ方向に駆動させれば、調整ねじ７の位置
でスロットル弁の全閉制御がなされる。

【０１３１】スロットルセンサ１４も、このギヤ機構側
のスロットルボディ側壁面に配置してある。

【０１３２】本実施形態でも、基本的には、既述の各実
施形態同様の効果を奏し得るが、さらに次のような効果
を奏する。

【０１３３】ｉ．スロットル駆動系のギヤ機構とイニシ
ャル開度機構とを集約配置することができる。ギヤ機構
とリターンスプリング，イニシャル開度用スプリングと
をシャフト１８の近い位置に配置したので、互いに作用
し合う反対方向のトルクの軽減を図り得る。

【０１３４】図１５は本発明の第５実施形態を示す断面
図である。本実施形態は、リンプホーム機構を設置しな
いタイプ（いわゆるフル電制タイプ）であり、アクセル
シャフト，アクセルレバー，アクセルセンサについて
は、スロットルボディ外に別設置している（アクセル機
構は、アクセルポジションに関する信号を発生させるた
めに用い、直接、スロットル弁を開閉操作するのに関与
するわけでないため、別設定が可能）。

【０１３５】本例でも、スロットルシャフト一端のスロ
ットル駆動系のギヤ機構側にイニシャル開度機構を配置
している。リターンスプリング，イニシャル開度用スプ
リングについては、第１実施形態とほゞ同様の実装構造
である。

【０１３６】スロットルシャフト一端には、スロットル
ギヤ１１，レバー（Ｂ）３が固定配置され、次いでイニ
シャル開度用スプリング５付きチップ３８が固定配置さ
れ、次いでスリーブ４５を介してリターンスプリング４
及びレバー（Ａ）２付きスリーブ４２が嵌合され、ナッ
ト４７により締め付けられる。スリーブ４２は、スリー
ブ４５上を回転可能である。

【０１３７】リターンスプリング４は一端４Ａがスロッ
トルボディ１５側のピン３７に係止し、他端がスリーブ
４２に係止する。

【０１３８】レバーＢ（３）の腕部３Ａは、イニシャル
開度用スプリング５，リターンスプリング４を超えてレ
バー（Ａ）２と係合可能にしてある。

【０１３９】イニシャル開度用スプリング５の一端５Ａ
がレバーＢ（３）の腕部３Ａに係止し、他端がチップ３
８に係止する。本例では、イニシャル開度用調整ねじ６
及び全閉位置調整ねじ７が図示省略されているが、これ
らは、スロットルボディ１５と一体のケース部１５に配
置してある。イニシャル開度動作については、その原理
は既述した各実施形態と同様なので、ここでの説明は省
略する。

【０１４０】本実施形態では、リンプホーム動作以外の
効果は既述した各実施形態とほゞ同様であり、さらに、
第４実施例のｉの効果に加えて次のような効果を奏す
る。

【０１４１】ｊ．本例では、イニシャル開度設定用のス
トッパの位置でのスロットル軸トルク特性Ｔ１（換言す
るばＰ１特性），Ｔ２（換言するばＰ２特性）を次のよ
うに設定する。

【０１４２】

【数５】 このように設定することで、Ｔ１，Ｔ２のスロットル軸
トルク特性を極力小さくしてスロットルイニシャル開度
位置付近のスロットル軸トルク段差Ｔ１−（−Ｔ２）を
小さくできるので、スロットル駆動制御の安定化を図り
得る。なお、Ｔ２＜Ｍｆ×Ｇｅ＋Ｖｆの場合には、図１
６に示すように第２の付勢手段のＴ２が幾分だけ犠牲に
なってスロットルイニシャル開度位置に設定誤差が生じ
るが、この誤差は車両側より要求される冷寒始動の燃焼
に必要な空気流量が確保できれば、スロットルイニシャ
ル開度の所期の目的を達成できる。

【０１４３】ｋ．さらに、本例では、スロットルボディ
１５を挾んで、その一方側に減速ギヤ機構及びイニシャ
ル開度設定機構を配置し、他方側にスロットルポジショ
ンセンサ１４を配置して成る。

【０１４４】上記構成によれば、ギヤ機構とスロットル
ポジションセンサ１４とがスロットルボディ１５を介し
て隔離配置される。一般にギヤ機構等の機械的な摺動部
（例えば金属間摺動部）より摩耗粉が生じやすいが、上
記の隔離配置構造により摩耗粉がスロットルポジション
センサ１４に侵入するのを防ぎ、スロットルポジション
センサの性能劣化を防止できる。

【０１４５】また、モータ側ケーシング１５Ａ内にギヤ
機構と共にスロットルイニシャル開度設定機構を集約す
ることで、部品の集約化を図りスロットル装置全体の小
形化を図れる。さらに、スロットルポジションセンサ１
４をできるだけスロットルボディのセンタ寄りに配置で
き、その結果、スロットルシャフトの振れや曲りの影響
を排除して出力特性の変動を少なくすることができる。

【０１４６】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、スロット
ル弁のイニシャル開度設定機構或いは必要に応じてその
他の機構（例えばリンプホーム機構）も含めて、部品を
集約化，合理化を図ることでこれらの機構の搭載性の向
上を図りつつ、従来よりも、機構上のフリクションの低
減，付勢手段の特性改善（例えば、リターンスプリング
等のばね特性の改善）を図ることにより、スロットルア
クチュエータ駆動の負担の軽減、スロットル制御動作の
安定化を達成することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態を示す断面図。

【図２】図１のＡ方向矢視図。

【図３】上記第１の実施形態の斜視図。

【図４】上記第１の実施形態の要部断面図。

【図５】本発明の動作原理を示す説明図。

【図６】上記第１の実施形態のリンプホーム特性を示す
説明図。

【図７】本発明の動作原理におけるスロットル軸トルク
特性を示す説明図。

【図８】本発明の第２の実施形態を示す断面図。

【図９】上記第２の実施形態を示す分解斜視図。

【図１０】上記第２の実施形態を示す要部断面図。

【図１１】本発明の第３の実施形態を示す要部断面図。

【図１２】上記第３の実施形態の分解斜視図。

【図１３】本発明の第４の実施形態を示す分解斜視図。

【図１４】上記第４の実施形態を示す要部断面図。

【図１５】本発明の第５の実施形態を示す断面図。

【図１６】第５の実施形態のスロットル軸トルク特性の
一例を示す説明図。

【符号の説明】

１，１´…アクセルレバー、２…レバーＡ（リターンレ
バー）、３…レバーＢ（スロットルレバー）、４…第１
の付勢手段（リターンスプリング）、５…第２の付勢手
段（イニシャル開度用スプリング）、６…イニシャル開
度調整ねじ（第２のストッパ）、７…スロットル全閉位
置調整ねじ（第１のストッパ）、８…アクセルスプリン
グ、９Ａ，９Ｂ、１０，１１…ギヤ機構、１２…モータ
（スロットルアクチュエータ）、１３…アクセルセン
サ、１４…スロットルセンサ、１５…スロットルボデ
ィ、１８…スロットルシャフト、２４…スロットル弁、
４２…スリーブ（第２のスリーブ）、４５…スリーブ
（第２のスリーブ）、４７…ナット。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｆ０２Ｄ 9/02 Ｆ０２Ｄ 9/02 ３５１Ｍ 11/04 11/04 Ｅ 11/10 11/10 Ｂ Ｎ Ｑ Ｕ (72)発明者 玉木 繁夫 茨城県ひたちなか市大字高場2477番地 株 式会社日立カーエンジニアリング内 (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 三輪 一志 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 Ｆターム(参考） 3G065 CA23 CA34 CA38 CA39 CA40 DA04 DA14 DA15 HA19 HA21 HA22 JA09 KA04 KA05 KA13 KA15 KA16 KA17 KA22 KA23 KA29 KA32

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 スロットル制御系のアクチュエータ用の
   モータと、スロットル弁の全閉位置を設定する全閉位置
   設定機構と、前記モータが非通電時の前記スロットル弁
   のイニシャル開度を前記全閉位置より大きく保つイニシ
   ャル開度設定機構とを備えたエンジンのスロットル装置
   において、 スロットルボディを貫通するスロットルシャフトの一端
   側に前記モータの動力増幅用の減速ギヤ機構が配設さ
   れ、 前記全閉位置設定機構のストッパとして用いるアイドル
   開度調整用のねじが前記減速ギヤ機構配置側のスロット
   ルボディ側壁部に配置され、且つ前記イニシャル開度設
   定機構のストッパとして用いるイニシャル開度調整ねじ
   もスロットルボディ側壁部に配置してあることを特徴と
   するエンジンのスロットル装置。
2. 【請求項２】 前記減速ギヤ機構のうち前記スロットル
   シャフト側に取付けたギヤ要素が扇形ギヤで、この扇形
   ギヤの一辺に前記全閉位置設定機構のストッパが当接可
   能にしてある請求項１記載のエンジンのスロットル装
   置。
3. 【請求項３】 エンジンのスロットル装置において、 スロットルシャフトを駆動するアクチュエータ用のモー
   タと、 スロットル弁の全閉位置を設定する第１のストッパと、 前記スロットルシャフトの一端に該シャフトに対して回
   転可能に嵌合されたレバーＡと、 前記レバーＡを前記スロットル弁の閉方向に付勢するリ
   ターンスプリングと、 前記スロットルシャフトの一端に固定され前記リターン
   スプリングのばね力により前記レバーＡと係合可能なレ
   バーＢと、 前記モータの非通電時の前記スロットル弁のイニシャル
   開度を前記スロットル全閉位置より開度が大きくなる位
   置とし、このイニシャル開度位置で前記レバーＡの閉じ
   方向の回転を阻む第２のストッパと、 前記スロットルシャフトに前記イニシャル開度を保つた
   めの開弁力を付与するイニシャル開度用スプリングと、 前記スロットルシャフトとオフセットされた位置にあっ
   てアクセルペダルに連動するアクセルシャフトと、 前記アクセルシャフトと一体に回転し、電子制御系の故
   障により前記モータが作動不能の時にアクセルペダルに
   よる自力走行機能が働くように、アクセルシャフトが所
   定回転角度以上になると前記レバーＡに係合するリンプ
   ホーム用のレバーＣと、を備えて成ることを特徴とする
   エンジンのスロットル装置。
4. 【請求項４】 前記レバーＣは、リンプホームの開弁特
   性として、縦軸をスロットル弁の開度，横軸をアクセル
   シャフトの回転角度とした場合に、その開弁特性の途中
   を直線勾配よりも小さくなる非直線特性に設定したカム
   レバーにより形成した請求項３記載のエンジンのスロッ
   トル装置。
5. 【請求項５】 スロットル制御系のアクチュエータ用の
   モータと、スロットル弁の全閉位置を設定する全閉位置
   設定機構と、前記モータが非通電時の前記スロットル弁
   のイニシャル開度を前記全閉位置より大きく保つイニシ
   ャル開度設定機構とを備えたエンジンのスロットル装置
   において、 スロットルシャフトを駆動する前記モータのギヤ機構が
   スロットボディの側壁一面に配設され、この側壁一面と
   反対側の側壁面にケース部が形成され、このケース部に
   前記スロットルシャフトの一端とアクセルペダルに連動
   するアクセルシャフトが導入され、このケース部にスロ
   ットルポジションセンサとアクセルポジションセンサと
   前記イニシャル開度設定機構が内装され、前記アクセル
   シャフト及びアクセルポジションセンサを支持する部材
   が前記ケース部のカバーを兼用する構成としたことを特
   徴とするエンジンのスロットル装置。
6. 【請求項６】 前記スロットルポジションセンサの可動
   要素が前記スロットルシャフトに、固定要素が前記スロ
   ットルボディ側壁に固定配置され、前記アクセルポジシ
   ョンの可動要素が前記アクセルシャフトに、固定要素が
   前記カバー内壁に形成してある請求項５記載のエンジン
   のスロットル装置。
7. 【請求項７】 前記スロットルシャフトと前記アクセル
   シャフトがオフセット配置されて、前記ケース部に、前
   記モータの動作不能時に前記スロットルシャフトと前記
   アクセルシャフトを所定のアクセルシャフト回転角度以
   上で動力伝達可能に係合させるリンプホーム機構が内装
   してある請求項５又は請求項６記載のエンジンのスロッ
   トル装置。
8. 【請求項８】 スロットル弁を駆動するアクチュエータ
   用のモータ及び減速ギヤ機構と、前記スロットル弁の開
   度位置を検出するスロットルポジションセンサと、前記
   モータが非通電時の前記スロットル弁のイニシャル開度
   をスロットル弁全閉位置より大きく保つイニシャル開度
   設定機構とを備えたエンジンのスロットル装置におい
   て、 スロットルボディを挾んで、その一方側に前記減速ギヤ
   機構及び前記イニシャル開度設定機構を配置し、他方側
   に前記スロットルポジションセンサを配置して成ること
   を特徴とするエンジンのスロットル装置。
9. 【請求項９】 スロットル弁を駆動するアクチュエータ
   用のモータと、前記スロットル弁の全閉位置を設定する
   全閉位置設定機構と、前記モータが非通電時の前記スロ
   ットル弁のイニシャル開度を前記全閉位置より大きく保
   つイニシャル開度設定用のストッパとを備えたエンジン
   のスロットル装置において、 前記イニシャル開度設定用ストッパを境にしてそれ以上
   の開度領域で前記スロットル弁を閉方向に付勢する第１
   の付勢手段と、前記全閉位置付近で前記イニシャル開度
   を保つために前記スロットル弁を開方向に付勢する第２
   の付勢手段とを備え、前記第１の付勢手段により与えら
   れる前記イニシャル開度設定用ストッパ位置でのスロッ
   トル弁閉方向の軸トルクＴ１，前記第２の付勢手段によ
   り与えられる前記イニシャル開度設定用ストッパ位置で
   のスロットル弁開方向の軸トルクＴ２は、 【数１】 （ここで、Ｍｆ；モータ静止摩擦トルク、Ｇｅ；減速
   比、Ｖｆ；スロットル弁を開かせるためのスロットルシ
   ャフト上での必要トルク）の関係式を満足させることを
   特徴とするエンジンのスロットル装置。