JP2003214199A - 氷着したスロットルバルブを移動させる方法と、スロットルバルブのアセンブリ - Google Patents
氷着したスロットルバルブを移動させる方法と、スロットルバルブのアセンブリInfo
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- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Control Of Throttle Valves Provided In The Intake System Or In The Exhaust System (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 スロットルサーボモータのパワーや大きさを
実質的に増大させなくとも、氷着したスロットルバルブ
を移動させる方法と、スロットルバルブのアセンブリを
提供する。 【解決手段】 サーボモータ44によって操作される回転
式のスロットルバルブ26を有するアセンブリ10であっ
て、スロットル軸18と接続する駆動部材40を備え、モー
タ44のロータ54を限定的な空動きを行えるように駆動部
材40と取付ける。氷着現象のためスロットル26がつかえ
ると、モータ44のロータ54は限定的に空転して、駆動部
材40に対して角運動量を得て、ロータ54上の突出部74を
駆動部材40のスロット73の端部に衝突させて、駆動部材
40とスロットル軸18に対して運動量を伝達することによ
り、スロットル26を付着した氷から移動させる。
実質的に増大させなくとも、氷着したスロットルバルブ
を移動させる方法と、スロットルバルブのアセンブリを
提供する。 【解決手段】 サーボモータ44によって操作される回転
式のスロットルバルブ26を有するアセンブリ10であっ
て、スロットル軸18と接続する駆動部材40を備え、モー
タ44のロータ54を限定的な空動きを行えるように駆動部
材40と取付ける。氷着現象のためスロットル26がつかえ
ると、モータ44のロータ54は限定的に空転して、駆動部
材40に対して角運動量を得て、ロータ54上の突出部74を
駆動部材40のスロット73の端部に衝突させて、駆動部材
40とスロットル軸18に対して運動量を伝達することによ
り、スロットル26を付着した氷から移動させる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関の外気導
入部に備える、回転式のスロットルプレートのような形
態のスロットルバルブに関する。より具体的には、本発
明は運転者によって操作されるアクセルペダルと直接機
械的に接続される形態ではなく、しかしサーボモータに
よって操作される形態の、エンジンにエアを供給するス
ロットル部に関する。
入部に備える、回転式のスロットルプレートのような形
態のスロットルバルブに関する。より具体的には、本発
明は運転者によって操作されるアクセルペダルと直接機
械的に接続される形態ではなく、しかしサーボモータに
よって操作される形態の、エンジンにエアを供給するス
ロットル部に関する。
【０００２】
【従来の技術】キャブレタを利用するエンジンから、燃
料の注入を電気的に操作するエンジンまでエンジンのス
ロットル操作が発展した結果、近接して配列されるエン
ジン用のコンピュータを用いて、自動車のスロットル操
作を電気的に制御することが望まれるようになった。こ
のような配列は制御目的を引き上げ、また通常の制御操
作時の制御を向上させる上で望ましいとされている。
料の注入を電気的に操作するエンジンまでエンジンのス
ロットル操作が発展した結果、近接して配列されるエン
ジン用のコンピュータを用いて、自動車のスロットル操
作を電気的に制御することが望まれるようになった。こ
のような配列は制御目的を引き上げ、また通常の制御操
作時の制御を向上させる上で望ましいとされている。
【０００３】サーボモータを用いて、エンジンに供給す
るエアのスロットル操作を行うことが望ましい場合、ス
トットルボディに取付けられるトルクモータを用いて直
接スロットル軸を操作して、モータの出力をスロットル
軸に伝達することが提案されている。このような配列で
は、通常、トルクモータはもどりばねに逆らって操作さ
れており、もどりばねはスロットルアクチュエータ用の
トルクモータに電圧を加えることを止めた場合には、ス
ロットルを閉口位置に付勢している。
るエアのスロットル操作を行うことが望ましい場合、ス
トットルボディに取付けられるトルクモータを用いて直
接スロットル軸を操作して、モータの出力をスロットル
軸に伝達することが提案されている。このような配列で
は、通常、トルクモータはもどりばねに逆らって操作さ
れており、もどりばねはスロットルアクチュエータ用の
トルクモータに電圧を加えることを止めた場合には、ス
ロットルを閉口位置に付勢している。
【０００４】ただし、スロットルと燃料インジェクショ
ン（燃料噴射）を利用してエンジンを操作する形態で
は、キャブレタを利用する形態と異なり、スロットル通
路（エア通路）内に燃料蒸気が不在すると、スロットル
通路内を流れる流体速度によって生じる動圧によって、
燃料がないまま流体流の蒸気圧が減少することにより、
氷が形成される（氷着する）惧れが一層高まることが知
られている。この氷着現象は、スロットルプレートがほ
ぼ閉口位置またはアイドル位置にあるエンジン操作時に
生じると、スロットルプレートが離れなくなったり、つ
かえる結果を生じさせている。この際、氷着現象によっ
て（スロットルプレートが）事実上つかえると、スロッ
トルサーボモータによってスロットル操作を行うことが
実質的に不可能になる。
ン（燃料噴射）を利用してエンジンを操作する形態で
は、キャブレタを利用する形態と異なり、スロットル通
路（エア通路）内に燃料蒸気が不在すると、スロットル
通路内を流れる流体速度によって生じる動圧によって、
燃料がないまま流体流の蒸気圧が減少することにより、
氷が形成される（氷着する）惧れが一層高まることが知
られている。この氷着現象は、スロットルプレートがほ
ぼ閉口位置またはアイドル位置にあるエンジン操作時に
生じると、スロットルプレートが離れなくなったり、つ
かえる結果を生じさせている。この際、氷着現象によっ
て（スロットルプレートが）事実上つかえると、スロッ
トルサーボモータによってスロットル操作を行うことが
実質的に不可能になる。
【０００５】このため、従来、電気操作型でエンジンに
エアを供給するスロットル内でスロットルプレートが氷
着して離れなくなったり、つかえた場合に、氷着したス
ロットルバルブを移動させる（ひきはがす）のに要する
トルクを得るために、スロットルサーボモータのパワー
や大きさを実質的に増大させなくとも、氷着したスロッ
トルバルブを移動させる方法ないしは手段が求められて
いる。
エアを供給するスロットル内でスロットルプレートが氷
着して離れなくなったり、つかえた場合に、氷着したス
ロットルバルブを移動させる（ひきはがす）のに要する
トルクを得るために、スロットルサーボモータのパワー
や大きさを実質的に増大させなくとも、氷着したスロッ
トルバルブを移動させる方法ないしは手段が求められて
いる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、以上の点に
鑑みてなされたものであり、スロットルサーボモータの
パワーや大きさを実質的に増大させなくとも、氷着した
スロットルバルブを移動させる方法と、スロットルバル
ブのアセンブリを提供することを目的とする。
鑑みてなされたものであり、スロットルサーボモータの
パワーや大きさを実質的に増大させなくとも、氷着した
スロットルバルブを移動させる方法と、スロットルバル
ブのアセンブリを提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、サーボモータのロータとスロットル軸上
の駆動部材とを空動きを行えるように接続して、氷着し
たスロットルバルブを移動させる方法と、スロットルバ
ルブのアセンブリを提供することを特徴とする。この構
成では、氷着現象によってスロットルプレートがつかえ
ると、サーボモータはロータを限定的に回転させて、ロ
ータにスロットル軸上の駆動部材に対し角運動量を生じ
させて、継続してロータを駆動部材と衝突させること
で、運動量を伝達するように振動（パルス）を駆動部材
に伝える。この振動はスロットル軸に伝達されて、氷着
したスロットルバルブを移動させることを可能にし、こ
の後、サーボモータが通常のスロットル操作を行えるよ
うにする。即ち、請求項１に記載の発明は、氷着した回
転式のスロットルバルブを移動させる方法であって、
（ａ）前記スロットルバルブとともに軸を回転移動が効
果的に行えるように設ける段階と、（ｂ）前記軸の回転
移動を効果的に行えるように、駆動面を有する駆動部材
を設ける段階と、（ｃ）慣性質量を有するロータを備え
るモータを設け、この際、前記ロータを前記駆動面に対
して限定的な空転を行えるように組付ける段階と、か
つ、（ｄ）前記モータに電圧を加え、前記限定的な空転
を行わせ、前記駆動面に対して前記質量を衝突させて、
前記駆動部材に運動量を伝達して、前記スロットルバル
ブを付着した氷から取り外して、前記スロットルバルブ
を移動する段階を有することを特徴とする。また、請求
項４に記載の発明は、内部で氷着するおそれがある、モ
ータ操作型のスロットルバルブのアセンブリであって、
本体部、バルブ部材、駆動部材、モータ及び付勢手段を
有し、この際、（ａ）前記本体部は流体流路を定め、
（ｂ）前記バルブ部材は前記流体流路内に位置決めさ
れ、かつ前記本体部に対して回転自在の軸を有し、
（ｃ）前記駆動部材は前記軸に対して取付けられて、前
記軸の回転移動を効果的に行えるようにし、（ｄ）前記
モータは（所望の）慣性質量を有するロータを備え、前
記モータに電圧を加えることで前記駆動部材に対して前
記ロータが限定的な回転を行えることを可能とし、この
際、前記ロータが前記駆動部材と衝突して、前記駆動部
材に対して運動量を伝達することによって、前記バルブ
部材を前記氷から押しのけて、この後、前記軸とバルブ
部材の回転移動を効果的に行えるようにし、かつ、
（ｅ）前記付勢手段はスロットルの閉口方向に、前記ス
ロットル軸に対して付勢力を及ぼすことを特徴とする。
に、本発明は、サーボモータのロータとスロットル軸上
の駆動部材とを空動きを行えるように接続して、氷着し
たスロットルバルブを移動させる方法と、スロットルバ
ルブのアセンブリを提供することを特徴とする。この構
成では、氷着現象によってスロットルプレートがつかえ
ると、サーボモータはロータを限定的に回転させて、ロ
ータにスロットル軸上の駆動部材に対し角運動量を生じ
させて、継続してロータを駆動部材と衝突させること
で、運動量を伝達するように振動（パルス）を駆動部材
に伝える。この振動はスロットル軸に伝達されて、氷着
したスロットルバルブを移動させることを可能にし、こ
の後、サーボモータが通常のスロットル操作を行えるよ
うにする。即ち、請求項１に記載の発明は、氷着した回
転式のスロットルバルブを移動させる方法であって、
（ａ）前記スロットルバルブとともに軸を回転移動が効
果的に行えるように設ける段階と、（ｂ）前記軸の回転
移動を効果的に行えるように、駆動面を有する駆動部材
を設ける段階と、（ｃ）慣性質量を有するロータを備え
るモータを設け、この際、前記ロータを前記駆動面に対
して限定的な空転を行えるように組付ける段階と、か
つ、（ｄ）前記モータに電圧を加え、前記限定的な空転
を行わせ、前記駆動面に対して前記質量を衝突させて、
前記駆動部材に運動量を伝達して、前記スロットルバル
ブを付着した氷から取り外して、前記スロットルバルブ
を移動する段階を有することを特徴とする。また、請求
項４に記載の発明は、内部で氷着するおそれがある、モ
ータ操作型のスロットルバルブのアセンブリであって、
本体部、バルブ部材、駆動部材、モータ及び付勢手段を
有し、この際、（ａ）前記本体部は流体流路を定め、
（ｂ）前記バルブ部材は前記流体流路内に位置決めさ
れ、かつ前記本体部に対して回転自在の軸を有し、
（ｃ）前記駆動部材は前記軸に対して取付けられて、前
記軸の回転移動を効果的に行えるようにし、（ｄ）前記
モータは（所望の）慣性質量を有するロータを備え、前
記モータに電圧を加えることで前記駆動部材に対して前
記ロータが限定的な回転を行えることを可能とし、この
際、前記ロータが前記駆動部材と衝突して、前記駆動部
材に対して運動量を伝達することによって、前記バルブ
部材を前記氷から押しのけて、この後、前記軸とバルブ
部材の回転移動を効果的に行えるようにし、かつ、
（ｅ）前記付勢手段はスロットルの閉口方向に、前記ス
ロットル軸に対して付勢力を及ぼすことを特徴とする。
【０００８】本発明に係る氷着したスロットルバルブを
移動させる方法と、スロットルバルブのアセンブリは基
本的には以上のように構成されるが、好適には、スロッ
トルサーボモータはロータを外側に有する形態であっ
て、ロータの質量をかせぐことにより、スロットルがつ
かえる際に空転（回転）を生じさせるときに、スロット
ル軸上の駆動部材に伝達する運動量を増大させる。ま
た、本発明に係る好適な実施の形態では、スロットル軸
の駆動部はアーチ形（円弧状）のスロットを有し、か
つ、サーボモータのロータはこの上に突出部を備え、ス
ロットの端部と衝突して、運動量を伝達する振動を伝
え、スロットルバルブを付着した氷から効果的にひきは
がす。
移動させる方法と、スロットルバルブのアセンブリは基
本的には以上のように構成されるが、好適には、スロッ
トルサーボモータはロータを外側に有する形態であっ
て、ロータの質量をかせぐことにより、スロットルがつ
かえる際に空転（回転）を生じさせるときに、スロット
ル軸上の駆動部材に伝達する運動量を増大させる。ま
た、本発明に係る好適な実施の形態では、スロットル軸
の駆動部はアーチ形（円弧状）のスロットを有し、か
つ、サーボモータのロータはこの上に突出部を備え、ス
ロットの端部と衝突して、運動量を伝達する振動を伝
え、スロットルバルブを付着した氷から効果的にひきは
がす。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係る好適な実施形
態について、添付した図を参照して説明する。図１及び
２を参照すると、符号１０を用いて本発明の実施の形態
に係るスロットルバルブとモータのアセンブリを示し、
このアセンブリ１０にはスロットルボディ（本体部）１
２が含まれることを示している。スロットルボディ１２
はこの一部であるエアインレットホーン（外気導入部）
１６と連通して、エンジンにエアを供給するエア通路
（流体流路）１４を備える。尚、スロットルボディ１２
は図１において、エアインレットホーン１６を通ってエ
ア通路１４内に空気が流れ込む下流側即ち底部側を切り
離して示していることを理解されたい。
態について、添付した図を参照して説明する。図１及び
２を参照すると、符号１０を用いて本発明の実施の形態
に係るスロットルバルブとモータのアセンブリを示し、
このアセンブリ１０にはスロットルボディ（本体部）１
２が含まれることを示している。スロットルボディ１２
はこの一部であるエアインレットホーン（外気導入部）
１６と連通して、エンジンにエアを供給するエア通路
（流体流路）１４を備える。尚、スロットルボディ１２
は図１において、エアインレットホーン１６を通ってエ
ア通路１４内に空気が流れ込む下流側即ち底部側を切り
離して示していることを理解されたい。
【００１０】また、スロットルボディ１２はエア通路１
４を横切るようにスロットル軸１８を備え、該軸はエア
通路１４の両側に配設されるベアリングアセンブリ２
０、２２によって回転自在に軸支される。
４を横切るようにスロットル軸１８を備え、該軸はエア
通路１４の両側に配設されるベアリングアセンブリ２
０、２２によって回転自在に軸支される。
【００１１】この際、軸１８はこの表面上にカットアウ
ト部（切欠部）または平面部２４を形成して備えるが、
これは、ベアリング２０、２２で軸支されて、エア通路
１４を通り抜けるように軸１８を組付ける際、スロット
ルプレートまたはディスク（スロットルバルブ）２６を
エア通路１４内に挿入して、軸１８の平面部２４上に対
して組み付けて、例えば、ねじ２８を軸１８に螺合させ
るように、任意の手段によって固定できるようにするた
めである。
ト部（切欠部）または平面部２４を形成して備えるが、
これは、ベアリング２０、２２で軸支されて、エア通路
１４を通り抜けるように軸１８を組付ける際、スロット
ルプレートまたはディスク（スロットルバルブ）２６を
エア通路１４内に挿入して、軸１８の平面部２４上に対
して組み付けて、例えば、ねじ２８を軸１８に螺合させ
るように、任意の手段によって固定できるようにするた
めである。
【００１２】尚、図１に示すように、軸１８はベアリン
グ２０を超えて右方向に延び、この上にねじりばね（好
適には、ばね、ゴムバンド、コイルばねのグループから
選択される付勢手段）３０を取付ける。ねじりばね３０
は一方の端部を軸１８に取付けて、力の伝達を行えるよ
うに係合し、他方の端部をスロットルボディ１２に形成
するスロット３４内に固定する。必要であれば、軸１８
はこの端部上に平面（取付面）３２を形成して、回転位
置（または開度）を検出するセンサと係合させてもよ
い。尚、図示した実施の形態では、軸１８の端部と上記
ばねは、例えばねじ３８等の任意の固定手段によってス
ロットルボディに取付けられるポジションセンサ３６に
よって覆われる。また、ねじりばね３０はねじり力を軸
１８に及ぼして、スロットルバルブ２６を閉口位置、即
ちエア通路１４内を流れる空気流を塞ぐ位置に戻す方向
に付勢することを理解されたい。
グ２０を超えて右方向に延び、この上にねじりばね（好
適には、ばね、ゴムバンド、コイルばねのグループから
選択される付勢手段）３０を取付ける。ねじりばね３０
は一方の端部を軸１８に取付けて、力の伝達を行えるよ
うに係合し、他方の端部をスロットルボディ１２に形成
するスロット３４内に固定する。必要であれば、軸１８
はこの端部上に平面（取付面）３２を形成して、回転位
置（または開度）を検出するセンサと係合させてもよ
い。尚、図示した実施の形態では、軸１８の端部と上記
ばねは、例えばねじ３８等の任意の固定手段によってス
ロットルボディに取付けられるポジションセンサ３６に
よって覆われる。また、ねじりばね３０はねじり力を軸
１８に及ぼして、スロットルバルブ２６を閉口位置、即
ちエア通路１４内を流れる空気流を塞ぐ位置に戻す方向
に付勢することを理解されたい。
【００１３】さらに、駆動部材またはハブ４０を軸１８
に取付けて、任意の手段によって固定するが、例えば、
軸１８の拡径部（拡大部）３９に対する圧入や、溶着、
または機械的な固定等を行って、そしてベアリング２２
に近接して軸方向に位置決めする。
に取付けて、任意の手段によって固定するが、例えば、
軸１８の拡径部（拡大部）３９に対する圧入や、溶着、
または機械的な固定等を行って、そしてベアリング２２
に近接して軸方向に位置決めする。
【００１４】上述のように、本発明に係る好適な実施の
形態では、駆動部材４０は軸１８に対して別体の部材を
取付けることによって形成されるが、しかしながら、本
発明に係る他の実施の形態では、必要であれば、軸と駆
動部材またはハブ４０とを同一の部材から一体形成して
もよいことを理解されたい。
形態では、駆動部材４０は軸１８に対して別体の部材を
取付けることによって形成されるが、しかしながら、本
発明に係る他の実施の形態では、必要であれば、軸と駆
動部材またはハブ４０とを同一の部材から一体形成して
もよいことを理解されたい。
【００１５】また、スロットルボディ１２は内部に空洞
部（キャビティ）４２を形成して備え、この中に駆動部
材４０と符号４４で示すサーボモータを取付ける。モー
タ４４はステータ（固定子）４６を、キャビティ４２用
のクロージャ部材（遮蔽部）に取付けて備えるが、図示
した実施の形態では、クロージャ部材はキャップ（エン
ドキャップ）４８の形態であって、ねじ５０を用いた
り、または例えばピンを圧入して取付けるように、任意
の固定手段によって、空洞部４２のオープンエンド（端
部）上に固定される。また、ステータ４６はモータコイ
ル（巻線）５２を有し、図２の符号５４に示すように略
カップ形状のロータをこの外側に回転自在に取付ける。
即ち、ロータ５４は略円筒形状のシェル部（外壁部）５
６を有し、この内周部に複数の永久磁石５８を備える。
またロータ５４はエンドキャップ（ロータキャップ）６
０を備え、例えばねじ６２等の任意の固定手段によって
シェル５６に固定する。しかしながら、ステーキング
（杭状部材を打つ）、クリンピングまたは溶着等、他の
手段を用いて、シェル５６をロータ５４に固定してもよ
い。ただし、エンドキャップ６０は内部にクリアランス
とともにボア６４を形成して、この自由通路内に軸１８
を取付ける（図２参照）。
部（キャビティ）４２を形成して備え、この中に駆動部
材４０と符号４４で示すサーボモータを取付ける。モー
タ４４はステータ（固定子）４６を、キャビティ４２用
のクロージャ部材（遮蔽部）に取付けて備えるが、図示
した実施の形態では、クロージャ部材はキャップ（エン
ドキャップ）４８の形態であって、ねじ５０を用いた
り、または例えばピンを圧入して取付けるように、任意
の固定手段によって、空洞部４２のオープンエンド（端
部）上に固定される。また、ステータ４６はモータコイ
ル（巻線）５２を有し、図２の符号５４に示すように略
カップ形状のロータをこの外側に回転自在に取付ける。
即ち、ロータ５４は略円筒形状のシェル部（外壁部）５
６を有し、この内周部に複数の永久磁石５８を備える。
またロータ５４はエンドキャップ（ロータキャップ）６
０を備え、例えばねじ６２等の任意の固定手段によって
シェル５６に固定する。しかしながら、ステーキング
（杭状部材を打つ）、クリンピングまたは溶着等、他の
手段を用いて、シェル５６をロータ５４に固定してもよ
い。ただし、エンドキャップ６０は内部にクリアランス
とともにボア６４を形成して、この自由通路内に軸１８
を取付ける（図２参照）。
【００１６】さらに、エンドキャップ６０はハブ６６を
形成して備え、この上にねじりばね（付勢手段）６８を
取付けるが、この際、ねじりばね６８の一方の端部をエ
ンドキャップ６０に取付け、他方の端部を（組付時に）
駆動部材４０に形成するスロットの一方の端部（駆動
面）７０に係合させるように構成する。ただし、スロッ
トの他方の端部（駆動面）７２を上記端部７０に対して
略平行に、間隔を空けて位置決めする。
形成して備え、この上にねじりばね（付勢手段）６８を
取付けるが、この際、ねじりばね６８の一方の端部をエ
ンドキャップ６０に取付け、他方の端部を（組付時に）
駆動部材４０に形成するスロットの一方の端部（駆動
面）７０に係合させるように構成する。ただし、スロッ
トの他方の端部（駆動面）７２を上記端部７０に対して
略平行に、間隔を空けて位置決めする。
【００１７】さらに、エンドキャップ６０は軸方向に延
びるラグまたは突出部７４を備えて、駆動部材４０に形
成するスロット７３内に収容する。この際、ラグ７４は
ばね６８によってスロット７３の端部７０に対して回転
方向に付勢される（図１参照）。
びるラグまたは突出部７４を備えて、駆動部材４０に形
成するスロット７３内に収容する。この際、ラグ７４は
ばね６８によってスロット７３の端部７０に対して回転
方向に付勢される（図１参照）。
【００１８】ここで、本発明の実施の形態に係るアセン
ブリ１０の使用方法について説明する。即ち、操作上、
（スロットルプレート上に）氷が付着したり、または異
物が累積してスロットルプレート２６が閉口位置から動
かなくなる（つかえる）事態が生じると、本発明に係る
実施の形態では、モータ４４に電圧を加えて、ロータ５
４を回転させて、突出部７４をスロットの端部７０から
離れるように移動させて、ロータアセンブリ５４の質量
が駆動部材４０に対し回転速度と角運動量を得るように
する。そして、突出部７４をスロット７３の円周方向に
沿って移動させて、スロット７３の端部７２と衝突させ
ると、駆動部材４０に対するロータアセンブリの角運動
量によって振動（パルス）を生じさせる。そして、上記
衝突と運動量の伝達によって、スロットルプレート２６
を移動させる。尚、ロータを逆方向に回転させて、突出
部７４をスロット７３の両側の端部７０、７２と衝突さ
せるようにモータに対して双方向に電流を急激に加える
と、モータ４４は軽く振動する場合があることを理解さ
れたい。
ブリ１０の使用方法について説明する。即ち、操作上、
（スロットルプレート上に）氷が付着したり、または異
物が累積してスロットルプレート２６が閉口位置から動
かなくなる（つかえる）事態が生じると、本発明に係る
実施の形態では、モータ４４に電圧を加えて、ロータ５
４を回転させて、突出部７４をスロットの端部７０から
離れるように移動させて、ロータアセンブリ５４の質量
が駆動部材４０に対し回転速度と角運動量を得るように
する。そして、突出部７４をスロット７３の円周方向に
沿って移動させて、スロット７３の端部７２と衝突させ
ると、駆動部材４０に対するロータアセンブリの角運動
量によって振動（パルス）を生じさせる。そして、上記
衝突と運動量の伝達によって、スロットルプレート２６
を移動させる。尚、ロータを逆方向に回転させて、突出
部７４をスロット７３の両側の端部７０、７２と衝突さ
せるようにモータに対して双方向に電流を急激に加える
と、モータ４４は軽く振動する場合があることを理解さ
れたい。
【００１９】従って、本発明に係る実施の形態は、サー
ボモータのロータをスロットル軸に対して空転を行える
ように接続することによって、サーボモータ駆動型のエ
アを供給するスロットル部を付着した氷から移動させ
る、簡単で低コストな方法とアセンブリを提供する。こ
の際、空転（回転）する際に得られるロータの運動量に
よって、ロータ上の突出部をスロットル軸上の駆動部材
に形成するスロットの端部と衝突させることで、衝撃を
発生させる。故に、本発明に係る実施の形態は、（限定
的な）空転を行って、ロータに生じる運動量を利用して
衝撃を発生させることで、（氷着した）ロータを移動さ
せることを可能とするため、このような氷の粉砕を行う
ためにモータの大きさを増大させるような必要性を抑え
る。尚、軸用のポジションセンサを備えて、軸の回転部
位に関する電気的な信号を提供する場合には、同時に制
御部を備えて、ポジションセンサからの電気信号を受取
る回路部を設けるとともに、モータを前方向とこの逆方
向に回転させることで、ロータ（慣性質量）を両方向に
（駆動部在と）衝突させて氷を押しのけるように、モー
タに交互に電圧を加えてもよい。
ボモータのロータをスロットル軸に対して空転を行える
ように接続することによって、サーボモータ駆動型のエ
アを供給するスロットル部を付着した氷から移動させ
る、簡単で低コストな方法とアセンブリを提供する。こ
の際、空転（回転）する際に得られるロータの運動量に
よって、ロータ上の突出部をスロットル軸上の駆動部材
に形成するスロットの端部と衝突させることで、衝撃を
発生させる。故に、本発明に係る実施の形態は、（限定
的な）空転を行って、ロータに生じる運動量を利用して
衝撃を発生させることで、（氷着した）ロータを移動さ
せることを可能とするため、このような氷の粉砕を行う
ためにモータの大きさを増大させるような必要性を抑え
る。尚、軸用のポジションセンサを備えて、軸の回転部
位に関する電気的な信号を提供する場合には、同時に制
御部を備えて、ポジションセンサからの電気信号を受取
る回路部を設けるとともに、モータを前方向とこの逆方
向に回転させることで、ロータ（慣性質量）を両方向に
（駆動部在と）衝突させて氷を押しのけるように、モー
タに交互に電圧を加えてもよい。
【００２０】以上、添付した図面を参照して、本発明に
係る好適な実施の形態について説明したが、しかしなが
ら、上述した好適な実施の形態に対して、様々な変形及
び修正を行うことは可能であって、故に、本発明の範囲
は、特許請求の範囲によってのみ定められることを理解
されたい。
係る好適な実施の形態について説明したが、しかしなが
ら、上述した好適な実施の形態に対して、様々な変形及
び修正を行うことは可能であって、故に、本発明の範囲
は、特許請求の範囲によってのみ定められることを理解
されたい。
【図１】 本発明の実施の形態に係るアセンブリを示す
斜視図であって、スロットルボディの一部を取り除いて
示すことで、サーボモータとスロットル軸との配置関係
を示す図である。
斜視図であって、スロットルボディの一部を取り除いて
示すことで、サーボモータとスロットル軸との配置関係
を示す図である。
【図２】 サーボモータの分解図であって、図１のアセ
ンブリを構成する駆動部材のスロットル軸との接合状態
を示す図である。
ンブリを構成する駆動部材のスロットル軸との接合状態
を示す図である。
１０ アセンブリ
１２ スロットルボディ（本体部）
１４ エア通路（流体流路）
１８ 軸（スロットル軸）
２６ スロットルバルブ（バルブ部材、スロ
ットルプレートまたはディスク） ３０ ねじりばね（付勢手段） ３６ ポジションセンサ ４０ 駆動部材（ハブ） ４４ サーボモータ ５４ ロータ ６０ エンドキャップ ６８ ねじりばね（付勢手段） ７０、７２ 端部（駆動面、表面） ７３ スロット ７４ 突出部（ラグ）
ットルプレートまたはディスク） ３０ ねじりばね（付勢手段） ３６ ポジションセンサ ４０ 駆動部材（ハブ） ４４ サーボモータ ５４ ロータ ６０ エンドキャップ ６８ ねじりばね（付勢手段） ７０、７２ 端部（駆動面、表面） ７３ スロット ７４ 突出部（ラグ）
─────────────────────────────────────────────────────
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
３５１Ｐ
(72)発明者 エドウィン デイビット ロレンツ
アメリカ合衆国 ミシガン 48439 グラ
ンド ブランク、クック 4393 イースト
(72)発明者 デイビット ミシェル プレストン
アメリカ合衆国 ミシガン 48346 クラ
ークストン、エニスモア 4551
(72)発明者 ドナルド レイ ハエフナー
アメリカ合衆国 ミシガン 48084 トロ
イ、イングリッシュ ドライブ 2680
Ｆターム(参考） 3G065 CA36 DA04 EA01 HA22 KA04
KA16 KA22 KA23 KA34
Claims (10)
- 【請求項１】 氷着した回転式のスロットルバルブを移
動させる方法であって、 （ａ）前記スロットルバルブとともに軸を回転移動が効
果的に行えるように設ける段階と、 （ｂ）前記軸の回転移動を効果的に行えるように、駆動
面を有する駆動部材を設ける段階と、 （ｃ）慣性質量を有するロータを備えるモータを設け、
この際、前記ロータを前記駆動面に対して限定的な空転
を行えるように組付ける段階と、かつ、 （ｄ）前記モータに電圧を加え、前記限定的な空転を行
わせ、前記駆動面に対して前記質量を衝突させて、前記
駆動部材に運動量を伝達して、前記スロットルバルブを
付着した氷から取り外して、前記スロットルバルブを移
動する段階を有することを特徴とする方法。 - 【請求項２】 前記モータに電圧を加える段階では、前
記モータを前方向とこの逆方向に回転させるように交互
に電圧を加える段階を含むことを特徴とする請求項１に
記載の方法。 - 【請求項３】 前記衝突を行う段階では、前記駆動部材
にアーチ形のスロットを形成し、かつ、前記ロータの一
方に突出部を形成して、該突出部を前記スロットの表面
上に衝突させる段階を含むことを特徴とする請求項１に
記載の方法。 - 【請求項４】 内部で氷着するおそれがある、モータ操
作型のスロットルバルブのアセンブリであって、本体
部、バルブ部材、駆動部材、モータ及び付勢手段を有
し、この際、 （ａ）前記本体部は流体流路を定め、 （ｂ）前記バルブ部材は前記流体流路内に位置決めさ
れ、かつ前記本体部に対して回転自在の軸を有し、 （ｃ）前記駆動部材は前記軸に対して取付けられて、前
記軸の回転移動を効果的に行えるようにし、 （ｄ）前記モータは慣性質量を有するロータを備え、前
記モータに電圧を加えることで前記駆動部材に対して前
記ロータが限定的な回転を行えることを可能とし、この
際、前記ロータが前記駆動部材と衝突して、前記駆動部
材に対して運動量を伝達することによって、前記バルブ
部材を前記氷から押しのけて、この後、前記軸とバルブ
部材の回転移動を効果的に行えるようにし、かつ、 （ｅ）前記付勢手段はスロットルの閉口方向に、前記ス
ロットル軸に対して付勢力を及ぼすことを特徴とするス
ロットルバルブアセンブリ。 - 【請求項５】 前記ロータは慣性質量とともに前記駆動
部材に対して同軸状に位置決めされることを特徴とする
請求項４に記載のスロットルバルブアセンブリ。 - 【請求項６】 前記駆動部材はアーチ形のスロットを形
成して備え、かつ、前記ロータは前記スロットと係合す
る突出部を有することを特徴とする請求項４に記載のア
センブリ。 - 【請求項７】 前記付勢手段は、ばね、ゴムバンド、コ
イルばねのグループから選択されることを特徴とする請
求項４に記載のアセンブリ。 - 【請求項８】 前記慣性質量は環状の形態であることを
特徴とする請求項４に記載のアセンブリ。 - 【請求項９】 さらに、前記軸を一方向に付勢するねじ
りばねを有することを特徴とする請求項４に記載のアセ
ンブリ。 - 【請求項１０】 さらに、 （ａ）前記軸の回転部位に関する電気的な信号を提供す
るように操作される軸用のポジションセンサと、 （ｂ）前記ポジションセンサからの前記電気信号を受取
る回路部を有し、そして前記モータを前方向とこの逆方
向に回転させることで、前記慣性質量を両方向に衝突さ
せて氷を押しのけるように、前記モータに交互に電圧を
加えるように操作できる制御部とを有することを特徴と
する請求項４に記載のアセンブリ。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US056436 | 2002-01-24 | ||
| US10/056,436 US6641111B2 (en) | 2002-01-24 | 2002-01-24 | Dislodging a throttle plate from ice formation |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003214199A true JP2003214199A (ja) | 2003-07-30 |
Family
ID=22004399
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2003016410A Pending JP2003214199A (ja) | 2002-01-24 | 2003-01-24 | 氷着したスロットルバルブを移動させる方法と、スロットルバルブのアセンブリ |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6641111B2 (ja) |
| EP (1) | EP1331381A2 (ja) |
| JP (1) | JP2003214199A (ja) |
| KR (1) | KR20030064311A (ja) |
| AU (1) | AU2003200118A1 (ja) |
| CA (1) | CA2416736A1 (ja) |
| MX (1) | MXPA03000746A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7434565B2 (en) | 2005-03-08 | 2008-10-14 | Denso Corporation | Electronic throttle control apparatus |
| KR101490912B1 (ko) * | 2012-12-07 | 2015-02-06 | 현대자동차 주식회사 | 연료전지스택의 공기차단밸브 |
| CN114658551A (zh) * | 2021-04-20 | 2022-06-24 | 长城汽车股份有限公司 | 节气门、汽车及节气门除冰方法 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10228856A1 (de) * | 2002-06-27 | 2004-01-22 | Siemens Ag | Direktantrieb für eine Drosselklappenwelle in einem Drosselklappenstutzen |
| US7114487B2 (en) * | 2004-01-16 | 2006-10-03 | Ford Motor Company | Ice-breaking, autozero and frozen throttle plate detection at power-up for electronic motorized throttle |
| EP1640593A1 (de) * | 2004-09-28 | 2006-03-29 | Cooper-Standard Automotive (Deutschland) GmbH | Ventil-Schliessmechanismus |
| US7374147B2 (en) * | 2005-10-14 | 2008-05-20 | Et Us Holdings Llc | Valve assembly with overstroke device and associated method |
| JP2013104390A (ja) * | 2011-11-15 | 2013-05-30 | Aisan Industry Co Ltd | スロットル装置 |
| US9624837B2 (en) * | 2012-05-08 | 2017-04-18 | Faurecia Emissions Control Technologies, Usa, Llc | Adaptive valve spring retainer |
| JP6101511B2 (ja) * | 2013-02-19 | 2017-03-22 | 株式会社不二工機 | ステッピングモータ及びそれを用いた電動弁 |
| US11118630B2 (en) * | 2019-02-08 | 2021-09-14 | Caterpillar Inc. | Adapter for a valve system |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6116215A (en) * | 1998-07-16 | 2000-09-12 | The Barber-Colman Company | Integrated throttle valve and actuator |
| US6263898B1 (en) * | 1999-08-06 | 2001-07-24 | Siemens Canada Limited | Throttle shaft with return spring and spring cover and method of assembling the same |
| US6239562B1 (en) * | 2000-01-11 | 2001-05-29 | Eaton Corporation | Claw type torque motor and throttle valve employing same |
-
2002
- 2002-01-24 US US10/056,436 patent/US6641111B2/en not_active Expired - Fee Related
-
2003
- 2003-01-15 AU AU2003200118A patent/AU2003200118A1/en not_active Abandoned
- 2003-01-20 CA CA002416736A patent/CA2416736A1/en not_active Abandoned
- 2003-01-21 EP EP03001171A patent/EP1331381A2/en not_active Withdrawn
- 2003-01-23 KR KR10-2003-0004463A patent/KR20030064311A/ko not_active Application Discontinuation
- 2003-01-23 MX MXPA03000746A patent/MXPA03000746A/es unknown
- 2003-01-24 JP JP2003016410A patent/JP2003214199A/ja active Pending
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Also Published As
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|---|---|
| MXPA03000746A (es) | 2003-07-30 |
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