JP2004132237A - スロットル制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】モータの発熱による熱の放熱性を向上することのできるスロットル制御装置を提供する。
【解決手段】スロットル制御装置は、スロットルボデー１に設けられた吸気通路１ａを回動によって開閉するスロットルバルブ２をモータ４により駆動し、スロットルバルブ２の開閉により吸気通路１ａを流れる吸入空気量を制御する。スロットルボデー１は、吸気通路１ａを形成するボア部２０と、モータ４を収容するモータ収容空間２４ａを形成するモータハウジング部２４とを備える。スロットルボデー１には、モータ収容空間２４ａに開放されかつボア部２０に隣り合う壁面４４ａを有する放熱空間４４を形成する。
【選択図】　　　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば自動車用エンジンの吸入空気量を制御するための電子制御式のスロットル制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の電子制御式のスロットル制御装置は、スロットルボデーに設けられた吸気通路を回動によって開閉するスロットルバルブをモータにより駆動し、前記スロットルバルブの開閉により前記吸気通路を流れる吸入空気量を制御する。前記スロットルボデーは、前記吸気通路を形成するボア部と、前記モータを収容するモータ収容空間を形成するモータハウジング部とを備えている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００１−１３２４９５号公報（第３−４頁、図１参照）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のスロットル制御装置では、スロットルボデーのモータハウジング部が、モータを僅かな隙間をもって収容するだけの大きさの収容空間が形成されているに過ぎなかった。このため、モータの発熱による熱は、スロットルボデーの熱伝導性を利用して放熱されるに過ぎない。したがって、スロットルボデーが、例えば樹脂材料等の熱伝導性の低い材料で形成されていると、モータの発熱による熱の放熱性が損なわれるおそれがあった。
【０００５】
本発明が解決しようとする課題は、モータの発熱による熱の放熱性を向上することのできるスロットル制御装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
前記課題は、特許請求の範囲の欄に記載された構成を要旨とするスロットル制御装置により解決することができる。すなわち、請求項１に記載されたスロットル制御装置によると、スロットルバルブをモータにより駆動することにより、吸気通路を流れる吸入空気量が制御される。ところで、スロットルボデーには、モータを収容するモータ収容空間に開放されかつ吸気通路を形成するボア部に隣り合う壁面を有する放熱空間が形成されている。一方、吸気通路を吸入空気が流れることによって、ボア部の熱が奪われる。したがって、モータの発熱による熱は、放熱空間においてボア部に直接的に伝わり、そのボア部から吸気通路の吸入空気の流れを利用して放熱される。このため、モータの発熱による熱の放熱性を向上することができる。
【０００７】
また、請求項２に記載されたスロットル制御装置によると、放熱空間の壁面は、閉じた状態のスロットルバルブの自由端部に近接あるいは当接するボア部の部位に隣り合う位置に形成されている。このため、吸気通路の吸入空気の速い流れを利用して、モータの発熱による熱を効率良く放熱することができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明の一実施の形態を図面にしたがって説明する。まず、スロットル制御装置の概要を述べる。図１及び図２に示すように、電子制御式のスロットル制御装置は、樹脂製のスロットルボデー１を備えている。スロットルボデー１は、ボア部２０とモータハウジング部２４とを一体に備えている。図２に示すように、ボア部２０は、上下方向（図２において上下方向）に貫通するほぼ中空円筒状の吸気通路１ａを形成している。ボア部２０の上部にはエアクリーナ（図示省略）が接続され、また、そのボア部２０の下部にはインテークマニホルド２６が接続される。
【０００９】
前記ボア部２０には、前記吸気通路１ａを径方向に横切る金属製のスロットルシャフト９が配置されている（図１参照）。図１に示すように、スロットルシャフト９は、ボア部２０に一体形成された左右の軸受部２１，２２に対し左右の軸受８，１０によって回動自在に支持されている。スロットルシャフト９には、吸気通路１ａを回動によって開閉可能な樹脂製のスロットルバルブ２がリベット３によって固定されている。スロットルバルブ２は、吸気通路１ａ（図２参照）を開閉することにより、吸気通路１ａを流れる吸入空気量を制御する。なお、スロットルバルブ２は、図２に示す状態が閉状態であり、その状態より図２において左回り方向へ回動されることにより開かれる。
【００１０】
図１に示すように、前記スロットルシャフト９の一方（図１で左方）の端部９ａに対応する前記軸受部２１には、その端部９ａを前記ボア部２０内に密封するプラグ７が装着されている。また、スロットルシャフト９の他方（図１で右方）の端部９ｂは、前記軸受部２２を通じてスロットルボデー１の右方へ突出されている。スロットルシャフト９の他方の端部９ｂには、扇形ギヤからなるスロットルギヤ１１が回り止めされた状態で固定されている。スロットルボデー１とスロットルギヤ１１との間には、バックスプリング１２が設けられている。バックスプリング１２は、スロットルバルブ２を常に閉じる方向へ付勢している。なお、図示しないが、スロットルボデー１とスロットルギヤ１１との間には、スロットルバルブ２を所定の閉止位置にて停止させるためのストッパ手段が設けられている。
【００１１】
図１に示すように、前記スロットルボデー１のモータハウジング部２４は、前記スロットルシャフト９の軸線９Ｌに平行するほぼ有底円筒状に形成されている。モータハウジング部２４の中空部内は、スロットルボデー１の右方に開口するモータ収容空間２４ａとなっている。モータ収容空間２４ａには、例えばＤＣモータ等からなるモータ４が挿入されている。モータ４は、その軸線がスロットルシャフト９の軸線９Ｌに平行し、出力回転軸４ａ（図３参照）が反挿入側すなわち図１において右方へ指向する状態で配置されている。モータ４の外郭を形成するモータケーシング２８の反挿入側すなわち右側部に設けられた取付フランジ２９は、モータハウジング部２４にスクリュ５によって固定されている（図３参照）。
【００１２】
前記モータ４の取付フランジ２９から突出した出力回転軸４ａ（図３参照）には、モータピニオン３２が設けられている。また、図１に示すように、スロットルボデー１には、ボア部２０とモータハウジング部２４との間においてスロットルシャフト９の軸線９Ｌに平行するカウンタシャフト３４が設けられている。カウンタシャフト３４には、カウンタギヤ１４が回転可能に支持されている。カウンタギヤ１４はギヤ径の異なる二つのギヤ部１４ａ，１４ｂを有しており、大径側のギヤ部１４ａが前記モータピニオン３２に噛み合わされ、また小径側のギヤ部１４ｂが前記スロットルギヤ１１に噛み合わされている（図１参照）。なお、モータピニオン３２とカウンタギヤ１４とスロットルギヤ１１とによって、減速ギヤ機構３５が構成されている。
【００１３】
図１に示すように、前記スロットルボデー１の右側面には、前記減速ギヤ機構３５等を覆うカバー１８が、Ｏリング（オーリング）１７を介して内部の気密を保持した状態で、スナップフィット手段、ねじ手段、クランプ手段等の結合手段（図示省略）により結合されている。また、前記モータ４の取付フランジ２９から突出するモータ端子３０は、カバー１８に設けられた中継コネクタ３６の中継端子（図示省略）と接続されている。また、前記モータ４は、自動車のエンジンコントロールユニットいわゆるＥＣＵ（図示省略）によって、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，定速走行信号，アイドルスピードコントロール信号に応じて駆動される。モータ４の駆動力は、前記減速ギヤ機構３５すなわちモータピニオン３２、カウンタギヤ１４、スロットルギヤ１１を介してスロットルシャフト９に伝達される。
【００１４】
前記スロットルギヤ１１の右側面には、互いに異なる極性を呈する一対の半円弧状の磁石を有するリング状のマグネット３８が設けられている。一方、前記カバー１８の内面側には、前記スロットルシャフト９の当該端面に面する回路基板４０が設けられている。回路基板４０には、マグネット３８内に位置するホール素子４１が実装されている。ホール素子４１は、前記スロットルシャフト９とともに前記スロットルギヤ１１が回動すると、前記マグネット３８による磁界の変化を検知してホール電圧を発生する。ホール素子４１が発生するホール電圧は、回路基板４０からカバー１８のコネクタ（図示省略）を介して前記ＥＣＵに入力される。なお、ＥＣＵは、マグネット３８の磁気的物理量としての磁界の変化によって検出されたスロットル開度と、車速センサ（図示省略）によって検出された車速等に基づいて、燃料噴射制御、スロットルバルブ２の開度の補正制御、オートトランスミッションの変速制御等の、いわゆる制御パラメータを制御する。また、マグネット３８と回路基板４０とホール素子４１等によってスロットルセンサ４２が構成されている。
【００１５】
上記したスロットル制御装置において、エンジンが始動されると、ＥＣＵ（図示省略）によってモータ４が駆動制御される。これにより、前にも述べたように、減速ギヤ機構３５を介してスロットルバルブ２が開閉される結果、スロットルボデー１の吸気通路１ａを流れる吸入空気量が制御される。
【００１６】
引き続いて、上記したスロットル制御装置の要部の構成について詳述する。図１及び図２に示すように、前記スロットルボデー１には、前記モータハウジング部２４のモータ収容空間２４ａに開放されかつ前記ボア部２０に隣り合う壁面（奥壁面という）４４ａを有する放熱空間４４が肉抜きによって形成されている。放熱空間４４は、奥壁面４４ａと上壁面４４ｂ（図２参照）と下壁面４４ｃ（図２参照）と左壁面４４ｄ（図１参照）とによって凹状に形成されている。これにより、放熱空間４４は、モータ収容空間２４ａに開放されているとともにスロットルボデー１の右側面に開放されている。
【００１７】
図４及び図５には、前記スロットルボデー１に対する肉抜きによる前記放熱空間４４が二点鎖線の網掛けによって表されている。放熱空間４４の各壁面４４ａ，４４ｂ，４４ｃ，４４ｄは、一平面ではなく、放熱空間４４として肉抜き可能な複雑な凹凸形状をもって形成されている。すなわち、図４及び図５に示すように、放熱空間４４の奥壁面４４ａは、ボア部２０の当該周壁部分２０ａ（図４参照）及び軸受部２２（図５参照）に沿って形成されている。また、上壁面４４ｂの一部は、モータ収容空間２４ａの上端部からほぼ接線方向に延びている（図２参照）。上壁面４４ｂにおけるスロットルボデー１の右側面付近では、モータ収容空間２４ａの上端部から軸受部２２の上端部に延びている（図５参照）。また、放熱空間４４の下壁面４４ｃの一部は、モータ収容空間２４ａの上下方向の中間部から上壁面４４ｂと平行状に延びている（図２参照）。下壁面４４ｃにおけるスロットルボデー１の右側面付近では、モータ収容空間２４ａの下端部から軸受部２２の近くに向かって水平状に延びている（図５参照）。また、放熱空間４４の左壁面４４ｄは、ボア部２０の左右方向の中間部から前方のモータ収容空間２４ａに向かって延びている（図４参照）。
【００１８】
上記したスロットル制御装置によると、スロットルボデー１には、モータ４を収容するモータ収容空間２４ａに開放されかつ吸気通路１ａを形成するボア部２０に隣り合う奥壁面４４ａを有する放熱空間４４が形成されている（図１及び図２参照）。一方、吸気通路１ａを吸入空気がエアクリーナ（図示省略）からインテークマニホルド２６（図２参照）へ流れることによって、ボア部２０の熱が奪われる。したがって、モータ４の発熱による熱は、放熱空間４４においてボア部２０に直接的に伝わり、そのボア部２０から吸気通路１ａの吸入空気の流れを利用して放熱される。このため、モータ４の発熱による熱の放熱性を向上することができる。このことは、スロットルボデー１が熱伝導性の低い材料、例えば樹脂材料等で形成される場合に有効である。また、スロットルボデー１のボア部２０とモータハウジング部２４とが離れた位置に形成される場合にも有効である。
【００１９】
また、モータ４の発熱による熱によって、放熱空間４４を通じてスロットルボデー１のボア部２０に直接的に伝わることで、そのボア部２０が暖められる。したがって、スロットルボデー１にエンジン冷却水を利用する温水配管を設けることなく、スロットルバルブ２のアイシング対策を行うことができ、ひいてはアイシング対策にかかる部品点数を削減し、コストダウンを図ることができるといった付随的効果も認められる。
【００２０】
また、放熱空間４４の奥壁面４４ａ（図２参照）は、閉じた状態のスロットルバルブ２の自由端部に近接あるいは当接するボア部２０の部位に隣り合う位置に形成されている。このため、吸気通路１ａの吸入空気の速い流れを利用して、モータ４の発熱による熱を効率良く放熱することができる。また、前記アイシング対策も効果的に行うことができる。
【００２１】
本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における変更が可能である。例えば、スロットルボデー１は樹脂製が好ましいが、樹脂製に限定されるものではない。また、スロットルバルブ２も樹脂製が好ましいが、樹脂製に限定されない。また、スロットルセンサ４２及び／又は減速ギヤ機構３５は、本発明の要旨を左右するものではない。
【００２２】
【発明の効果】
本発明のスロットル制御装置によれば、モータの発熱による熱は、放熱空間においてボア部に直接的に伝わり、そのボア部から吸気通路の吸入空気の流れを利用して放熱されることにより、モータの発熱による熱の放熱性を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態にかかるスロットル制御装置を示す平断面図である。
【図２】スロットル制御装置を示す側断面図である。
【図３】カバーを取り外したスロットル制御装置を示す側面図である。
【図４】スロットルボデー単品を示す平断面図である。
【図５】スロットルボデー単品を示す右側面図である。
【符号の説明】
１　スロットルボデー
１ａ　吸気通路
２　スロットルバルブ
４　モータ
２０　ボア部
２４　モータハウジング部
２４ａモータ収容空間
４４　放熱空間
４４ａ　壁面

Claims (2)

1. スロットルボデーに設けられた吸気通路を回動によって開閉するスロットルバルブをモータにより駆動し、前記スロットルバルブの開閉により前記吸気通路を流れる吸入空気量を制御するスロットル制御装置であって、
   前記スロットルボデーは、前記吸気通路を形成するボア部と、前記モータを収容するモータ収容空間を形成するモータハウジング部とを備え、
   前記スロットルボデーには、前記モータ収容空間に開放されかつ前記ボア部に隣り合う壁面を有する放熱空間を形成したことを特徴とするスロットル制御装置。
2. 前記放熱空間の壁面は、閉じた状態の前記スロットルバルブの自由端部に近接あるいは当接する前記ボア部の部位に隣り合う位置に形成されていることを特徴とする請求項１に記載のスロットル制御装置。

Images