JP2005023858A - スロットル弁制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】モータの振動を抑えると共にモータの温度を下げることが可能なスロットル弁制御装置を提供すること。
【解決手段】モータ４の一端部をスロットルボディ１２に片持ち状態で固定し、モータ４の外側周部とスロットルボディ１２との間にモータ４を支持する弾性部材である折り返し部１６ａを有している。
【選択図】 図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、スロットル弁制御装置におけるモータの支持方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、本出願人は、特許文献１で、スロットル弁制御装置において、スロットルボディに対して片持ち状態で固定されているモータで発生する振動を防止するための技術を開示している。すなわち、図７に示すように、スロットル弁制御装置１００は、吸気通路が形成されたスロットルボディ１０２と、吸気通路を開閉可能なスロットル弁１０１と、スロットル弁１０１を駆動するモータ１０３とを有している。そして、モータ１０３は、一端部が片持ち状態でスロットルボディ１０２に固定され、他端部を熱導電性の良い材料で形成された板バネ１０４により支持されている。
これにより、モータ１０３が片持ち状態で固定されているために発生する振動を板バネ１０４により低減することができる。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００２−３３９７６６号公報 （図１）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のスロットル弁制御装置には、次のような問題があった。
（１）片持ち状態のモータが振動は当然、軸心に対して直角方向すなわちラジアル方向に大きく振動する。その振動を防止するために特許文献１に開示した発明では、片持ち状態のモータの自由端を板バネ１０４で軸心方向すなわちスラスト方向に力を与えていたため、振動を抑制するために、力の大きな板バネ１０４を取り付けなければならなかった。そして、それと比例してモータを収納しているハウジングも強度を上げる必要があるため、全体が大きくなり、コストアップとなっていた。
また、スラスト方向で振動を抑制しようとしているため、振動の抑制が不充分となり、振動によりモータ軸が局所的に摩耗し、さらに振動が増大する恐れがあった。
【０００５】
（２）また、特許文献１に開示した発明においては、板バネ１０４はモータで発生した熱を、モータを収納しているハウジングに逃がしてモータが高温になるのを防止する機能も果たしていた。
しかし、モータにおいてはコイル部で発熱が起こる。コイル部はモータの中央付近に位置しているため、熱がモータボディを伝わってから、ハウジングに逃がしているため、コイル部で発生した熱を十分ハウジングに逃がせない恐れがあった。
【０００６】
この発明は上記問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、モータの振動を抑えると共にモータの温度を下げることが可能なスロットル弁制御装置を提供することにある。
【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、本発明のスロットル弁制御装置は、次の構成を有している。
（１）吸気通路が形成されたスロットルボディと、該吸気通路を開閉可能なスロットル弁と、該スロットル弁を駆動するモータとを有するスロットル弁制御装置であって、モータの一端部を前記スロットルボディに片持ち状態で固定し、モータの外側周部とスロットルボディとの間にモータを支持する支持弾性部材を有する。
（２）（１）に記載するスロットル弁制御装置において、前記スロットルボディが樹脂成型品であり、前記支持弾性部材と当接する位置に金属部材がインサート成形されていることを特徴とする。
【０００８】
（３）（１）１または（２）に記載するスロットル弁制御装置において、前記支持弾性部材が、前記モータの外周部に付設されたアルミまたは鉄等の金属筒であり、外向きに折り返し部が形成されていることを特徴とする。
（４）（１）１または（２）に記載するスロットル弁制御装置において、前記支持弾性部材が、前記スロットルボディ側内周に付設されたアルミまたは鉄等の金属筒であり、内向きに折り返し部が形成されていることを特徴とする。
（５）（１）または（２）に記載するスロットル弁制御装置において、前記支持弾性部材が、前記モータの外周を構成する金属板が外側に折り返されて折り返し部を形成していることを特徴とする。
【０００９】
次に、上記構成を有するスロットル弁制御装置の作用を説明する。
モータは、一端部がスロットルボディに片持ち状態で固定されているため、他端部におけるラジアル方向での振動が大きい。モータの外側周部とスロットルボディとの間にある弾性支持部材が、モータの振動を受けてスロットルボディとの間で減衰作用を行い振動エネルギを吸収するので、スロットルボディを大きくすることなく振動を低減することができる。
【００１０】
また、近年、スロットルボディを樹脂成型品とすることが研究されているが、そうした場合には、樹脂成型品では振動を受ける部分の強度を得るために、その部分を肉厚にしなければならずスロットルボディが大きくなる恐れがあるが、弾性支持部材と当接する位置に金属部材をインサート成形しているので、金属部材が振動を受けるため、スロットルボディの他の部分を肉薄にでき、スロットルボディをコンパクト化できる。
【００１１】
また、弾性支持部材をアルミまたは鉄等の金属筒からの折り返し部とすることにより、折り返し部を経由して、モータで発生した熱をスロットルボディを経て、外に排出することができるため、モータの加熱を防止することができる。特に、モータの加熱はコイル部で発生するが、折り返し部がモータの外側周部に当接しているので、モータの最も加熱されている部分から直接熱を逃がすことができるため、効率よくモータを冷やすことができる。
また、スロットルボディを樹脂成型品としたときでも、アルミまたは鉄等の金属の折り返し部が当接するのはインサート成形されている金属部材なので、熱を外に効率よく伝達することができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明のスロットル弁制御装置を具体化した実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。
図３にスロットル弁制御装置の全体構成を断面図で示す。吸気通路を塞いで取り付けられたスロットル弁２は、スロットル軸３に固設されており、スロットル軸と共に回転して、吸気通路を開閉する。
スロットル軸３は、ギア列１１，１０，９，７により、モータ４のモータ軸１３に固設されたモータギア６と連結されている。モータは、ボルト５により、ブラケットを介してスロットルボディ１２に固設されている。
【００１３】
図１にモータ４の部分拡大図を示す。図１３のＡ部として示した部分である。また、図１のＢＢ断面図を図２に示す。
モータ４は、鋼板製で筒形状のモータケース１５の内周に密着して一対の永久磁石１９が１８０度の位置に対向して固設されている。モータ軸１７は、メタル軸受１７によりモータケース１５に回転可能に保持されている。モータ軸１７には、ロータ芯１８が固設され、ロータ芯１８には、コイル１４が巻かれている。コイル１４は図２では省略している。
モータケース１５の外側周部には、アルミ板製のアルミ筒１６が密着して取り付けられている。本実施の形態では、金属筒としてアルミ筒１６を使用しているが、鋼板等の鉄筒を使用しても良い。
アルミ筒１６には、１２０度間隔で３箇所の折り返し部１６ａが形成されている。折り返し部１６ａはバネ性を有し、その先端は、スロットルボディ１２に形成されたモータ取付空間１２Ａの内面に当接している。
【００１４】
次に、上記構成を有するスロットル弁制御装置の作用を説明する。
モータ４に通電することにより、モータ軸１３に固設されたモータギア６を回転させ、ギア列１１，１０，９，７を介してスロットル軸３を回転させて、スロットル弁２の開閉を行う。
モータ４に通電すると、ロータ芯１８の回転により、片持ち状態のモータ４は自由端が大きく振動しようとする。しかし、本実施の形態では、アルミ筒１６に設けられた３つの折り返し部１６ａが、弾性変形して振動エネルギを吸収するため、振動を低減することができる。折り返し部１６ａは、１２０度間隔で等分に配置されているので、どちらの方向の振動に対しても、充分に対応して振動を低減することができる。
【００１５】
また、モータ４は、コイル部を熱発生源として摂氏２００度近くまで加熱される。モータ４が加熱され過ぎると、軸受等で回転不良を発生する可能性があり、問題であった。本実施の形態のモータ４では、熱発生源であるコイル部のモータケース１５から直接的にアルミ筒１６，折り返し部１６ａを介して熱をスロットルボディ１２に伝達しているので、モータ４の加熱を摂氏１６０度程度に抑えることができる。本実施の形態では、折り返し部１６ａを３箇所としているが、モータ４の加熱防止のためならば、６箇所に増やしても良い。
【００１６】
以上詳細に説明したように、本実施の形態のスロットル弁制御装置によれば、吸気通路が形成されたスロットルボディ１２と、吸気通路を開閉可能なスロットル弁２と、スロットル弁２を駆動するモータ４とを有するスロットル弁制御装置であって、モータ４の一端部をスロットルボディ１２に片持ち状態で固定し、モータ４の外側周部とスロットルボディ１２との間にモータ４を支持する弾性部材である折り返し部１６ａを有しているので、折り返し部１６ａが、モータ４とスロットルボディ１２との間で減衰作用を行い振動エネルギを吸収するので、スロットルボディ１２を大きくすることなくモータ４の振動を低減することができる。
【００１７】
また、弾性支持部材をアルミ筒からの折り返し部１６ａとすることにより、折り返し部１６ａを経由して、モータ４で発生した熱をスロットルボディ１２を経て、外に排出することができるため、モータ４の加熱を防止することができる。特に、モータ４の加熱はコイル部で発生するが、折り返し部１６ａがモータ４の外側周部に当接しているので、モータ４の最も加熱されている部分から直接熱を逃がすことができるため、効率よくモータ４を冷やすことができる。
【００１８】
次に、第２の実施の形態について説明する。
第２の実施の形態は、スロットル弁制御装置の全体の構成は、第１実施の形態とほぼ同じなので相違する点のみ詳細に説明する。第１に相違しているのは、スロットルボディ１２が樹脂の射出成型品で製作されていることである。
図４に、図１に対応する図面を示し、図５に図４のＣＣ断面図を示す。アルミ筒１６及び折り返し部１６ａの構造は、第１実施の形態と同じである。相違しているのは、スロットルボディ１２側の折り返し部１６ａと当接する位置に筒形状のアルミハウジング２１がインサート成形されていることである。本実施の形態では、ハウジングとしてアルミハウジング２１を使用しているが、鋼板等の鉄製ハウジングを使用しても良い。
アルミハウジング２１には、図５に示すように３箇所肉厚部２１ａが形成されている。下側の肉厚部２１ａの外周は、スロットルボディ１２の外面を形成している。
【００１９】
次に、第２の実施の形態の作用を説明する。
モータ４に通電すると、ロータ芯１８の回転により、片持ち状態のモータ４は自由端が大きく振動しようとする。しかし、第２の実施の形態では、アルミ筒１６に設けられた３つの折り返し部１６ａが、弾性変形して振動エネルギを吸収するため、振動を低減することができる。このとき、スロットルボディ１２は、樹脂製であるが折り返し部１６ａが当接する位置には、アルミハウジング２１がインサート成形されているので、振動を受けても破損等する恐れはない。そして、折り返し部１６ａは、１２０度間隔で等分に配置されているので、どちらの方向の振動に対しても、充分に対応して振動を低減することができる。
【００２０】
また、モータ４のコイル部で発生した熱は、モータケース１５から直接的にアルミ筒１６，折り返し部１６ａを介して熱をスロットルボディ１２にインサート成形されたアルミハウジング２１に伝達しているので、モータ４の加熱を１６０程度に抑えることができる。第２の実施の形態では、折り返し部１６ａを３箇所としているが、モータ４の加熱防止のためならば、６箇所に増やしても良い。
【００２１】
次に、第３の実施の形態の断面図を図６に示す。全体構成の概略は、図１に示した第１実施の形態とほぼ同じなので、同じ構成要素については、同じ符号を付けると共に、相違する点についてのみ説明する。
モータケース１５から直接３箇所の折り返し部１５ａが形成されている。３箇所の折り返し部は１２０度間隔で等分配置されている。
第３実施の形態によれば、ハウジング部品を無くすことができるため、コストダウンを図ることができる。
【００２２】
なお、この発明は前記各実施の形態に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱することのない範囲で以下のように実施することもできる。
例えば、本実施の形態では、折り返し部１６ａをモータケース１５に密着したアルミ筒１６に形成して、外向きに折り返しを形成したが、スロットルボディ１２の内周側に密着して付設されたアルミ筒を構成し、そのアルミ筒に内向きで先端がモータケース１５に当接する折り返し部を形成しても良い。第２の実施の形態の場合には、このアルミ筒はアルミハウジング２１の内周に密着して付設するのは当然である。
また、実施の形態では、アルミ筒、アルミハウジングについて説明したが、鋼板等の鉄製筒や鉄製ハウジングとしても良い。
【００２３】
【発明の効果】
本発明のスロットル弁制御装置によれば、吸気通路が形成されたスロットルボディと、吸気通路を開閉可能なスロットル弁と、スロットル弁を駆動するモータとを有するスロットル弁制御装置であって、モータの一端部をスロットルボディに片持ち状態で固定し、モータの外側周部とスロットルボディとの間にモータを支持する支持弾性部材を有しているので、支持弾性部材が、モータとスロットルボディとの間で減衰作用を行い振動エネルギを吸収するので、スロットルボディを大きくすることなくモータ４の振動を低減することができる。
【００２４】
また、弾性支持部材をアルミ筒からの折り返し部とすることにより、折り返し部を経由して、モータで発生した熱をスロットルボディを経て、外に排出することができるため、モータの加熱を防止することができる。特に、モータの加熱はコイル部で発生するが、折り返し部がモータの外側周部に当接しているので、モータの最も加熱されている部分から直接熱を逃がすことができるため、効率よくモータを冷やすことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施の形態のモータ４の取付構造を示す断面図である。
【図２】図１のＢＢ断面図である。
【図３】スロットル弁制御装置の全体構成を示す断面図である。
【図４】第２の実施の形態のモータ４の取付構造を示す断面図である。
【図５】図４のＣＣ断面図である。
【図６】第３実施の形態のモータの取付構造を示す断面図である。
【図７】従来のスロットル弁制御装置の全体構成を示す断面図である。
【符号の説明】
２ スロットル弁
４ モータ
１２ スロットルボディ
１４ ロータ
１５ モータケース
１５ａ折り返し部
１６ アルミ筒
１６ａ折り返し部

Claims (5)

1. 吸気通路が形成されたスロットルボディと、該吸気通路を開閉可能なスロットル弁と、該スロットル弁を駆動するモータとを有するスロットル弁制御装置において、
   前記モータの一端部を前記スロットルボディに片持ち状態で固定し、
   前記モータの外側周部と前記スロットルボディとの間に、前記モータを支持する支持弾性部材を有することを特徴とするスロットル弁制御装置。
2. 請求項１に記載するスロットル弁制御装置において、
   前記スロットルボディが樹脂成型品であり、前記支持弾性部材と当接する位置に金属部材がインサート成形されていることを特徴とするスロットル弁制御装置。
3. 請求項１または請求項２に記載するスロットル弁制御装置において、
   前記支持弾性部材が、前記モータの外周部に付設された金属筒であり、外向きに折り返し部が形成されていることを特徴とするスロットル弁制御装置。
4. 請求項１または請求項２に記載するスロットル弁制御装置において、
   前記支持弾性部材が、前記スロットルボディ側内周に付設された金属筒であり、内向きに折り返し部が形成されていることを特徴とするスロットル弁制御装置。
5. 請求項１または請求項２に記載するスロットル弁制御装置において、
   前記支持弾性部材が、前記モータの外周を構成する金属板が外側に折り返されて折り返し部を形成していることを特徴とするスロットル弁制御装置。

Images