JP2005030296A

JP2005030296A - Throttle control device

Info

Publication number: JP2005030296A
Application number: JP2003195700A
Authority: JP
Inventors: Toru Sakurai; 徹櫻井
Original assignee: Aisan Industry Co Ltd
Current assignee: Aisan Industry Co Ltd
Priority date: 2003-07-11
Filing date: 2003-07-11
Publication date: 2005-02-03

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To miniaturize a throttle control device by reducing the overall dimension of a coil spring, and in turn reducing the space to store the coil spring. <P>SOLUTION: A throttle control device comprises a throttle valve 2 which is turned in the opening direction or the closing direction in an air intake passage of a throttle body to adjust the flow rate of sucked air flowing through the air intake passage, and an actuator to turn the throttle valve 2. The throttle control device further comprises a first coil spring 42 to apply force in the closing direction to the throttle valve 2 when the throttle valve 2 is located closer to the opening side than a predetermined opening position, and a second coil spring 44 to apply force in the opening direction to the throttle valve 2 when the throttle valve 2 is located closer to the closing side than the predetermined opening position. In the throttle control device, a linear stock spring to constitute the first coil spring 42 and a linear stock spring to constitute the second coil spring 44 are wound in a coil so as to realize the same diameter while they are held parallel to each other and in a contact manner, and the adjacent coil portions are brought into contact with each other. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エンジンの吸入空気量の調節に使用されるスロットル制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
これに関する従来のスロットル制御装置が特許文献１に記載されている。
前記スロットル制御装置は、図５に示すように、スロットルボディ（図示省略）の吸気通路９１内で開方向あるいは閉方向に回動することにより、その吸気通路９１を流れる吸入空気の流量を調節するスロットルバルブ９２と、スロットルバルブ９２を回動させるアクチュエータ９４を備えている。また、アクチュエータ９４には、スロットルバルブ９２が所定開度位置よりも開側に位置している場合にそのスロットルバルブ９２に対して閉方向の力を付与する第１コイルバネ９６と、スロットルバルブ９２が所定開度位置よりも閉側に位置している場合にそのスロットルバルブ９２に対して開方向の力を付与する第２コイルバネ９８とが装着されている。
第１コイルバネ９６と第２コイルバネ９８とは直列に配置されている。両コイルバネ９６，９８の基端部９６ｂ，９８ｂは、スロットルボディに形成されたストッパ９３とアクチュエータ９４の可動部９４ｍとに左側（開側）から掛けられている。また、第１コイルバネ９６の先端部９６ｆは前記スロットルボディ側に掛けられており、第２コイルバネ９８の先端部９８ｆはアクチュエータ９４の可動部９４ｍに対して右側（閉側）から掛けられている。
【０００３】
このため、アクチュエータ９４の働きでスロットルバルブ９２が所定開度位置から開方向（左方向）に回動すると、第１コイルバネ９６と第２コイルバネ９８との基端部９６ｂ，９８ｂがそのアクチュエータ９４の可動部９４ｍによって開方向（左方向）に回動させられる。このとき、第２コイルバネ９８はアクチュエータ９４の可動部９４ｍと共に回動するため、第１コイルバネ９６のみが捻られて弾性変形する。このため、例えば途中でアクチュエータ９４の動作不良が発生しても、スロットルバルブ９２は第１コイルバネ９６の弾性力で所定開度位置まで戻される。
また、スロットルバルブ９２が所定開度位置から閉方向（右方向）に回動すると、第１コイルバネ９６と第２コイルバネ９８との基端部９６ｂ，９８ｂがストッパ９３に当接した状態で、第２コイルバネ９８の先端部９８ｆがアクチュエータ９４の可動部９４ｍによって閉方向（右方向）に回動させられる。これによって、第２コイルバネ９８のみが捻られて弾性変形する。このため、例えばアクチュエータ９４の動作不良が発生しても、スロットルバルブ９２は第２コイルバネ９８の弾性力で所定開度位置まで戻されるようになる。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００２−２５６８９４号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記したスロットル制御装置では、別々に製作した第１コイルバネ９６と第２コイルバネ９８とを軸方向に離した状態で直列に配置する構造のため、第１コイルバネ９６の軸端から第２コイルバネ９８の軸端までの全長が長くなる。したがって、スロットルボディ内に両コイルバネ９６，９８を収納するための広いスペースが必要になり、スロットル制御装置が大型化するという問題がある。
本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであり、コイルバネを収納するスペースを極力小さくすることで、スロットル制御装置をコンパクトにすることを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記した課題は、各請求項の発明によって解決される。
請求項１の発明は、スロットルボディの吸気通路内で開方向あるいは閉方向に回動することにより、その吸気通路を流れる吸入空気の流量を調節するスロットルバルブと、前記スロットルバルブを回動させるアクチュエータと、前記スロットルバルブが所定開度位置よりも開側に位置している場合にそのスロットルバルブに対して閉方向の力を付与する第１コイルバネと、前記スロットルバルブが所定開度位置よりも閉側に位置している場合にそのスロットルバルブに対して開方向の力を付与する第２コイルバネとを備えるスロットル制御装置であって、前記第１コイルバネを構成する線状バネ素材と前記第２コイルバネを構成する線状バネ素材とは、平行かつ接触状態に保持された状態で、同一径寸法となるようにコイル状に巻かれており、隣り合うコイル部分が互いに接触していることを特徴とする。
ここで、「コイル部分」とは、第１コイルバネの線状バネ素材と第２コイルバネの線状バネ素材とをほぼ一巻きしたもの（ほぼ一回転させたもの）をいう。
また、「接触」とは、密着状態で接触している場合だけではなく、部分的に接触する場合も含むものとする。また、コイルバネ単体では接触していない場合でも、スロットル制御装置に装着した状態で接触していれば、接触に含まれるものとする。
【０００７】
本発明によると、平行かつ接触状態に保持された一対の線状バネ素材が、同一径寸法となるようにコイル状に巻かれることで、第１コイルバネと第２コイルバネとが形成されており、隣り合うコイル部分が互いに接触している。即ち、軸方向において互い違いに配置された第１コイルバネの線状バネ素材と第２コイルバネの線状バネ素材とが互いに接触状態に保持されており、両コイルバネが一つのコイルバネのようにまとまった状態となる。したがって、従来のように、第１コイルバネと第２コイルバネとを別々に製作して直列に配置する場合と比較して、第１コイルバネと第２コイルバネとの隙間寸法を小さくでき、両コイルバネの全長寸法を小さくできる。このため、両コイルバネを収納するスペースを小さくでき、スロットル制御装置の小型化が可能になる。
【０００８】
請求項２の発明は、第１コイルバネの基端部と前記第２コイルバネの基端部とが揃えられており、前記第１コイルバネの先端部が前記スロットルボディに掛けられ、前記第２コイルバネの先端部がスロットルバルブと一体で回転する前記アクチュエータの可動部に掛けられており、前記スロットルバルブが所定開度位置から開方向に回動する際に、前記第１コイルバネと第２コイルバネとの基端部が前記アクチュエータの可動部と共に開方向に回動することで、前記第１コイルバネが捻られて弾性変形し、前記スロットルバルブが所定開度位置から閉方向に回動する際に、前記第１コイルバネと第２コイルバネとの基端部がストッパに当接し、前記第２コイルバネの先端部が前記アクチュエータの可動部と共に閉方向に回動することで、その第２コイルバネが捻られて弾性変形することを特徴とする。
【０００９】
請求項３の発明は、一本の線状バネ素材の折り返し部分を境にして前記第１コイルバネと第２コイルバネとが形成されており、その折り返し部分が前記第１コイルバネと第２コイルバネとの基端部を構成していることを特徴とする。このため、二本の線状バネ素材の基端部を揃え、固定してから両コイルバネを製作する方式と比較して、両コイルバネの製作が容易になる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、図１から図４に基づいて本発明の実施形態１に係るスロットル制御装置の説明を行う。ここで、図１は本実施形態に係るスロットル制御装置における第１コイルバネ及び第２コイルバネを表す模式斜視図、図２は第１コイルバネ及び第２コイルバネの平断面図（Ａ図）、側面図（Ｂ図）、図３、図４は本実施形態に係るスロットル制御装置の平断面図、側面図である。
スロットル制御装置は、エンジンの吸気系において吸気通路を流れる吸入空気量を制御する装置であり、例えば樹脂製のスロットルボディ１を備えている。
【００１１】
スロットルボディ１は、図３、図４に示すように、ボア部２０とモータハウジング部２４とを一体に有している。ボア部２０には、上下方向（図３において紙面垂直方向）に貫通するほぼ中空円筒状の吸気通路１ａが形成されている。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、ボア部２０の下部にはインテークマニホルド（図示省略）が接続される。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。
【００１２】
図３に示すように、スロットルシャフト９は、スロットルボディ１のボア部２０に一体形成された左右の軸受部２１，２２に対して左右の軸受８，１０によって回転可能に支持されている。
前記スロットルシャフト９には、図３に示すように、吸気通路１ａを回動によって開閉可能なスロットルバルブ２がビス３によって固定されている。スロットルバルブ２は、モータ４（後述する）の駆動によって吸気通路１ａの開度を調節し、これにより吸気通路１ａを流れる吸入空気量を制御する。
【００１３】
スロットルシャフト９の一方（図３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３で右方）の端部９ｂは、前記軸受部２２を貫通している。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（図４参照）。
【００１４】
図３に示すように、スロットルボディ１のモータハウジング部２４は、スロットルシャフト９の回転軸線Ｌ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内は、スロットルボディ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が収納されている。モータ４は、前面側がモータ収容空間２４ａの開口側に位置決めされるように、そのモータ収容空間２４ａに収納される。モータ４の外郭を形成するモータケーシング２８の前面側（図３で右端側）には取付フランジ２９が設けられており、その取付フランジ２９がモータハウジング部２４に固定されている。
【００１５】
モータ４の出力回転軸４ａには、図３、図４に示すように、モータピニオン３２が設けられている。また、前記スロットルボディ１には、図３に示すように、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の回転軸線Ｌ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、図４に示すように、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がスロットルギヤ１１に噛み合わされている。即ち、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、減速ギヤ機構が構成されている。
【００１６】
このため、モータ４が正転方向あるいは逆転方向に回転することにより、そのモータ４の回転力がモータピニオン３２、カウンタギヤ１４及びスロットルギヤ１１を介してスロットルシャフト９及びスロットルバルブ２に伝達され、スロットルバルブ２は吸気通路１ａを開く方向（開方向）あるいは吸気通路１ａを閉じる方向（閉方向）に回転させられる。
即ち、モータ４及び減速ギヤ機構（モータピニオン３２、カウンタギヤ１４、スロットルギヤ１１）が本発明のアクチュエータに相当する。
【００１７】
スロットルボディ１の右側面には、図３に示すように、モータピニオン３２、カウンタギヤ１４、スロットルギヤ１１からなる減速ギヤ機構を覆うカバー１８が取付けられている。カバー１８には、カウンタシャフト３４に対応する位置に、そのカウンタシャフト３４の端部をカバー組付時の位置決めとして使用する凹部１８ｊが形成されている。また、カバー１８とスロットルギヤ１１との間には、そのスロットルギヤ１１と同軸にスロットルバルブ２の回転角度を検出する回転角センサ３８が装着されている。
【００１８】
スロットルボディ１とスロットルギヤ１１との間には、図３等に示すように、バックスプリング４０が設けられている。バックスプリング４０は、例えば、故障等によりモータ４への電力供給が絶たれた場合に、バネ力でスロットルバルブ２を全開位置と全閉位置との間の所定開度位置（以下、オープナ開度位置という）まで戻す働きをする。
バックスプリング４０は、図１、図２に示すように、スロットルバルブ２がオープナ開度位置よりも開側に位置している場合にそのスロットルバルブ２に対して閉方向の力を付与する第１コイルバネ４２と、スロットルバルブ２がオープナ開度位置よりも閉側に位置している場合にそのスロットルバルブ２に対して開方向の力を付与する第２コイルバネ４４とから構成されている。
【００１９】
バックスプリング４０を構成する第１コイルバネ４２と第２コイルバネ４４とは一本の線状バネ素材から形成されている。前記線状バネ素材は、その線状バネ素材の全長を一定比率で区切る位置で折り返されており、長い方の線状バネ素材が第１コイルバネ４２の素材として使用され、短い方の線状バネ素材が第２コイルバネ４４の素材として使用されている。そして、線状バネ素材の折り返し部分が第１コイルバネ４２の基端部４２ｍと第２コイルバネ４４の基端部４４ｍとを構成している。
【００２０】
第１コイルバネ４２の線状バネ素材と第２コイルバネ４４の線状バネ素材とは、平行かつ接触状態に保持された状態で、同一径寸法となるようにコイル状に巻かれている。そして、図２（Ａ）に示すように、隣り合うコイル部分が互いに接触している。即ち、コイル状に巻かれた結果、軸方向において隣り合う第１コイルバネ４２の線状バネ素材Ｎ１（Ｎ３）と第２コイルバネ４４の線状バネ素材Ｎ２（Ｎ４）とが接触している。ここで、本実施形態のバックスプリング４０では、第１コイルバネ４２の巻き数は、例えば、９回に設定されており、第２コイルバネ４４の巻き数は、例えば、４回に設定されている。
【００２１】
第１コイルバネ４２の先端部４２ｆは、図１、図２（Ｂ）に示すように、その第１コイルバネ４２の半径方向外側に突出した状態で鉤状に形成されている。また、第２コイルバネ４４の先端部４４ｆは、図１、図２（Ｂ）に示すように、その第２コイルバネ４４の半径方向内側に突出した状態で鉤状に形成されている。なお、図１では、コイル状に巻かれることにより軸方向において隣り合う第１コイルバネ４２の線状バネ素材と第２コイルバネ４４の線状バネ素材と間に隙間が設けられているが、これは両コイルバネ４２，４４を分かり易く模式的に表現したものであり、実物は図４（Ａ）に示すように前記隙間はほとんどない。
【００２２】
第１コイルバネ４２及び第２コイルバネ４４は、図３に示すように、スロットルボディ１の軸受部２２及びスロットルギヤ１１の円筒部１１ｔを覆った状態でそのスロットルボディ１に収納されている。そして、第１コイルバネ４２の先端部４２ｆが、図１、図４に示すように、スロットルボディ１の突起１ｔに掛けられている。また、第２コイルバネ４４の先端部４４ｆが、図３、図４に示すように、スロットルギヤ１１の円筒部１１ｔの係合孔１１ｂに掛けられている。
さらに、第１コイルバネ４２及び第２コイルバネ４４の基端部４２ｍ，４４ｍは、図１、図４に示すように、スロットルボディ１のストッパ１ｓとスロットルギヤ１１の突起１１ｋとに左側（開方向）から掛けられるように構成されている。
【００２３】
スロットルギヤ１１の突起１１ｋは、スロットルギヤ１１がスロットルバルブ２と共にオープナ開度位置から開方向（左方向）に回動する際に、第１コイルバネ４２及び第２コイルバネ４４の基端部４２ｍ，４４ｍを開方向（左方向）に移動させる働きをする。
即ち、スロットルギヤ１１の突起１１ｋが本発明におけるアクチュエータの可動部に相当する。
また、スロットルボディ１のストッパ１ｓは、第１コイルバネ４２及び第２コイルバネ４４の基端部４２ｍ，４４ｍがスロットルギヤ１１と共に開方向からオープナ開度位置まで戻されたときに、前記基端部４２ｍ，４４ｍをその位置で受ける働きをする。
【００２４】
次に、上記したスロットル制御装置の動作説明を行う。
自動車のエンジンが始動された状態で運転者がアクセルベタルを踏むと、ＥＣＵ等の制御手段によってモータ４が正転方向に駆動される。モータ４が正転方向に回転すると、そのモータ４の回転がモータピニオン３２、カウンタギヤ１４を介してスロットルギヤ１１、スロットルシャフト９及びスロットルバルブ２に伝達される。これによって、前記スロットルバルブ２等が開方向（図１、図４において左方向）に回動して吸気通路１ａが開かれ、エンジンに吸入される空気流量が増加する。
【００２５】
スロットルギヤ１１が図４において左回動すると、そのスロットルギヤ１１に設けられた突起１１ｋが左方向に移動し、その突起１１ｋに押されて第１コイルバネ４２及び第２コイルバネ４４の基端部４２ｍ，４４ｍが左方向に回動する。これによって、第１コイルバネ４２がスロットルボディ１の突起１ｔとスロットルギヤ１１の突起１１ｋとの間で左に捻られ、弾性変形する。一方、第２コイルバネ４４は、前述のように、その先端部４４ｆがスロットルギヤ１１の係合孔１１ｂに掛けられているため、スロットルギヤ１１の左回動に伴って第２コイルバネ４４全体が左回動する。このため、第２コイルバネ４４は弾性変形することはない。
【００２６】
この状態で、例えば、故障等によりモータ４への電力供給が絶たれると、スロットルギヤ１１及びスロットルバルブ２は第１コイルバネ４２のバネ力でオープナ開度位置まで戻され、第１コイルバネ４２及び第２コイルバネ４４の基端部４２ｍ，４４ｍはスロットルボディ１のストッパ１ｓに掛けられる。
【００２７】
また、上記とは逆に、運転者が運転中にアクセルベタルを緩めると、ＥＣＵ等の制御手段によってモータ４が逆転方向に駆動される。これによって、スロットルギヤ１１及びスロットルバルブ２が閉方向（図１、図４において右方向）に回動して吸気通路１ａの開度が減少し、エンジンに吸入される空気流量が減少する。
スロットルバルブ２及びスロットルギヤ１１がオープナ開度位置よりも閉方向（右方向）に回動すると、第１コイルバネ４２及び第２コイルバネ４４の基端部４２ｍ，４４ｍがスロットルボディ１のストッパ１ｓに掛けられた状態で、そのスロットルギヤ１１の突起１１ｋが右方向（閉方向）に移動する。
【００２８】
そして、第２コイルバネ４４の先端部４４ｆがスロットルギヤ１１と共に右回動するようになる。即ち、第２コイルバネ４４がスロットルボディ１のストッパ１ｓとスロットルギヤ１１の係合孔１１ｂとの間で右に捻られ、弾性変形する。ここで、第１コイルバネ４２はスロットルボディ１のストッパ１ｓと突起１ｔとの間に掛けられているため、その第１コイルバネ４２が弾性変形することはない。
この状態で、例えば、故障等によりモータ４への電力供給が絶たれると、スロットルギヤ１１及びスロットルバルブ２は第２コイルバネ４４のバネ力でオープナ開度位置まで戻される。
【００２９】
このように、本実施形態に係るスロットル制御装置によると、平行かつ接触状態に保持された一対の線状バネ素材が、同一径寸法となるようにコイル状に巻かれることで、第１コイルバネ４２と第２コイルバネ４４とが形成されている。また、一対の線状バネ素材がコイル状に巻かれた結果、軸方向において隣り合う第１コイルバネ４２の線状バネ素材Ｎ１（Ｎ３）と第２コイルバネ４４の線状バネ素材Ｎ２（Ｎ４）とが接触している。即ち、軸方向において互い違いに配置された第１コイルバネ４２の線状バネ素材と第２コイルバネ４４の線状バネ素材とが互いに接触状態に保持されており、両コイルバネ４２，４４が一つのコイルバネのようにまとまった状態となる。したがって、従来のように、第１コイルバネと第２コイルバネとを別々に製作して直列に配置する場合と比較して、第１コイルバネと第２コイルバネとの隙間寸法が小さくなり、両コイルバネの全長寸法を小さくできる。このため、両コイルバネを収納するスペースを小さくでき、スロットル制御装置の小型化が可能になる。
【００３０】
また、一本の線状バネ素材の折り返し部分を境にして第１コイルバネ４２と第２コイルバネ４４とが形成されており、その折り返し部分が第１コイルバネ４２と第２コイルバネ４４との基端部４２ｍ，４４ｍを構成している。このため、二本の線状バネ素材の基端部４２ｍ，４４ｍを揃え、固定してから両コイルバネ４２，４４を製作する方式と比較して、両コイルバネ４２，４４の製作が容易になる。
また、一対の線状バネ素材を同方向に巻くことで、第１コイルバネ４２と第２コイルバネ４４とを形成するため、第１コイルバネと第２コイルバネとを逆方向に巻く場合と比較して、製作が容易になる。
【００３１】
なお、本発明は上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、本実施形態では一本の線状バネ素材を折り返して第１コイルバネ４２と第２コイルバネ４４とを形成する例を示したが、二本の線状バネ素材の一端を揃えた状態で第１コイルバネ４２と第２コイルバネ４４とを形成することも可能である。
また、第１コイルバネ４２の基端部４２ｍと第２コイルバネ４４の基端部４４ｍとを連結する例を示したが、両コイルバネ４２，４４の基端部４２ｍ，４４ｍは必ずしも連結する必要はない。
また、第１コイルバネ４２及び第２コイルバネ４４の巻き回数は適宜変更可能である。
【００３２】
【発明の効果】
本発明のスロットル制御装置よれば、コイルバネの全長寸法を従来よりも小さくできるため、両コイルバネを収納するスペースを小さくでき、スロットル制御装置の小型化が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態１に係るスロットル制御装置の第１コイルバネ及び第２コイルバネを表す模式斜視図である。
【図２】第１コイルバネ及び第２コイルバネの平面図（Ａ図）及び側面図（Ｂ図）である。
【図３】本実施形態に係るスロットル制御装置の平断面図である。
【図４】本実施形態に係るスロットル制御装置の側面図である。
【図５】従来のスロットル制御装置を表す斜視図である。
【符号の説明】
１スロットルボディ
１ｓストッパ
１ｔ突起
２スロットルバルブ
４モータ（アクチュエータ）
９スロットルシャフト
１１スロットルギヤ（アクチュエータ）
１１ｋ突起（アクチュエータの可動部）
４０バックスプリング
４２第１コイルバネ
４２ｍ基端部
４２ｆ先端部
４４第２コイルバネ
４４ｍ基端部
４４ｆ先端部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a throttle control device used for adjusting an intake air amount of an engine.
[0002]
[Prior art]
A conventional throttle control device related to this is described in Patent Document 1.
As shown in FIG. 5, the throttle control device adjusts the flow rate of the intake air flowing through the intake passage 91 by rotating in the opening direction or the closing direction in the intake passage 91 of the throttle body (not shown). A throttle valve 92 and an actuator 94 that rotates the throttle valve 92 are provided. Further, the actuator 94 includes a first coil spring 96 that applies a closing force to the throttle valve 92 when the throttle valve 92 is located on the open side of the predetermined opening position, and a throttle valve 92. A second coil spring 98 is attached to apply a force in the opening direction to the throttle valve 92 when the throttle valve 92 is located closer to the closing position than the predetermined opening position.
The first coil spring 96 and the second coil spring 98 are arranged in series. The base end portions 96b and 98b of the coil springs 96 and 98 are hung from the left side (open side) on a stopper 93 formed on the throttle body and a movable portion 94m of the actuator 94. Further, the front end portion 96f of the first coil spring 96 is hung on the throttle body side, and the front end portion 98f of the second coil spring 98 is hung from the right side (closed side) with respect to the movable portion 94m of the actuator 94.
[0003]
For this reason, when the throttle valve 92 is rotated in the opening direction (left direction) from the predetermined opening position by the action of the actuator 94, the base end portions 96 b and 98 b of the first coil spring 96 and the second coil spring 98 are connected to the actuator 94. It is rotated in the opening direction (left direction) by the movable portion 94m. At this time, since the second coil spring 98 rotates together with the movable portion 94m of the actuator 94, only the first coil spring 96 is twisted and elastically deformed. Therefore, for example, even if the actuator 94 malfunctions in the middle, the throttle valve 92 is returned to the predetermined opening position by the elastic force of the first coil spring 96.
Further, when the throttle valve 92 is rotated in the closing direction (right direction) from the predetermined opening position, the base end portions 96b and 98b of the first coil spring 96 and the second coil spring 98 are in contact with the stopper 93, The tip end portion 98f of the two coil spring 98 is rotated in the closing direction (right direction) by the movable portion 94m of the actuator 94. As a result, only the second coil spring 98 is twisted and elastically deformed. For this reason, for example, even if an operation failure of the actuator 94 occurs, the throttle valve 92 is returned to the predetermined opening position by the elastic force of the second coil spring 98.
[0004]
[Patent Document 1]
JP-A-2002-256894 gazette
[Problems to be solved by the invention]
However, in the throttle control device described above, the first coil spring 96 and the second coil spring 98 that are separately manufactured are arranged in series in a state of being separated from each other in the axial direction. The total length up to the shaft end of 98 becomes longer. Therefore, a large space is required for housing both coil springs 96 and 98 in the throttle body, and there is a problem that the throttle control device is enlarged.
The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to make the throttle control device compact by reducing the space for storing the coil spring as much as possible.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
The above-described problems are solved by the inventions of the claims.
According to the first aspect of the present invention, there is provided a throttle valve for adjusting the flow rate of intake air flowing through the intake passage by rotating in the opening direction or the closing direction in the intake passage of the throttle body, and an actuator for rotating the throttle valve. A first coil spring that applies a closing force to the throttle valve when the throttle valve is located on the open side with respect to the predetermined opening position, and the throttle valve is closed with respect to the predetermined opening position. And a second coil spring that applies a force in the opening direction to the throttle valve when positioned on the side, the linear spring material constituting the first coil spring and the second coil spring. The linear spring material that constitutes the wire is wound in a coil shape so as to have the same diameter while being held in parallel and in contact. Wherein the coil portions adjacent are in contact with each other.
Here, the “coil portion” refers to a material obtained by winding the linear spring material of the first coil spring and the linear spring material of the second coil spring substantially once (substantially rotated one time).
In addition, “contact” includes not only the case of contact in close contact but also the case of partial contact. Further, even when the coil spring alone is not in contact, it is included in the contact if it is in contact with the throttle control device while it is attached.
[0007]
According to the present invention, the first coil spring and the second coil spring are formed by winding a pair of linear spring materials held in parallel and in contact with each other in a coil shape so as to have the same diameter. Adjacent coil portions are in contact with each other. That is, the linear spring material of the first coil spring and the linear spring material of the second coil spring, which are alternately arranged in the axial direction, are held in contact with each other, and the two coil springs are gathered together as one coil spring. It becomes. Therefore, as compared with the conventional case where the first coil spring and the second coil spring are separately manufactured and arranged in series, the gap dimension between the first coil spring and the second coil spring can be reduced, and the total length of both coil springs can be reduced. The dimensions can be reduced. For this reason, the space for housing both coil springs can be reduced, and the throttle control device can be miniaturized.
[0008]
According to a second aspect of the present invention, the proximal end portion of the first coil spring and the proximal end portion of the second coil spring are aligned, the distal end portion of the first coil spring is hung on the throttle body, and the second coil spring A tip portion is hung on a movable portion of the actuator that rotates integrally with the throttle valve, and when the throttle valve rotates in an opening direction from a predetermined opening position, a base between the first coil spring and the second coil spring is provided. When the end portion rotates together with the movable portion of the actuator in the opening direction, the first coil spring is twisted and elastically deformed, and when the throttle valve rotates in the closing direction from the predetermined opening position, the first coil spring is twisted. The proximal end of the first coil spring and the second coil spring abuts against the stopper, and the distal end of the second coil spring rotates together with the movable part of the actuator in the closing direction. Second coil spring is twisted in characterized by elastic deformation.
[0009]
According to a third aspect of the present invention, the first coil spring and the second coil spring are formed with a folded portion of one linear spring material as a boundary, and the folded portion is formed between the first coil spring and the second coil spring. It is characterized by constituting a base end portion. For this reason, both coil springs can be easily manufactured as compared with a method in which both coil springs are manufactured after aligning and fixing the base ends of two linear spring materials.
[0010]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the throttle control device according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. Here, FIG. 1 is a schematic perspective view showing a first coil spring and a second coil spring in the throttle control device according to the present embodiment, and FIG. 2 is a plan sectional view (FIG. A) and a side view of the first coil spring and the second coil spring. FIG. 3B, FIG. 3 and FIG. 4 are a plan sectional view and a side view of the throttle control device according to this embodiment.
The throttle control device is a device that controls the amount of intake air flowing through the intake passage in the intake system of the engine, and includes a throttle body 1 made of resin, for example.
[0011]
As shown in FIGS. 3 and 4, the throttle body 1 integrally has a bore portion 20 and a motor housing portion 24. The bore portion 20 is formed with a substantially hollow cylindrical intake passage 1a penetrating in the vertical direction (perpendicular to the paper surface in FIG. 3). An air cleaner (not shown) is connected to the upper portion of the bore portion 20, and an intake manifold (not shown) is connected to the lower portion of the bore portion 20. The bore portion 20 is provided with a metal throttle shaft 9 that traverses the intake passage 1a in the radial direction.
[0012]
As shown in FIG. 3, the throttle shaft 9 is rotatably supported by the left and right bearings 8 and 10 with respect to the left and right bearing portions 21 and 22 formed integrally with the bore portion 20 of the throttle body 1.
As shown in FIG. 3, a throttle valve 2 that can open and close the intake passage 1 a by turning is fixed to the throttle shaft 9 by screws 3. The throttle valve 2 adjusts the opening degree of the intake passage 1a by driving a motor 4 (described later), thereby controlling the amount of intake air flowing through the intake passage 1a.
[0013]
The bearing portion 21 corresponding to one end portion 9a (left side in FIG. 3) of the throttle shaft 9 is fitted with a plug 7 that seals the end portion 9a in the bore portion 20. Further, the other end portion 9 b (right side in FIG. 3) of the throttle shaft 9 penetrates the bearing portion 22. A throttle gear 11 made of a fan-shaped gear is fixed to the other end 9b of the throttle shaft 9 in a state of being prevented from rotating (see FIG. 4).
[0014]
As shown in FIG. 3, the motor housing portion 24 of the throttle body 1 is formed in a substantially bottomed cylindrical shape parallel to the rotation axis L of the throttle shaft 9. Inside the motor housing portion 24 is a motor housing space 24 a that opens to the right of the throttle body 1. A motor 4 made of, for example, a DC motor is accommodated in the motor accommodating space 24a. The motor 4 is housed in the motor housing space 24a so that the front side is positioned on the opening side of the motor housing space 24a. A mounting flange 29 is provided on the front side (right end side in FIG. 3) of the motor casing 28 that forms the outline of the motor 4, and the mounting flange 29 is fixed to the motor housing portion 24.
[0015]
As shown in FIGS. 3 and 4, a motor pinion 32 is provided on the output rotation shaft 4 a of the motor 4. Further, as shown in FIG. 3, the throttle body 1 is provided with a counter shaft 34 parallel to the rotation axis L of the throttle shaft 9 between the bore portion 20 and the motor housing portion 24. The counter gear 14 is rotatably supported on the counter shaft 34. The counter gear 14 has two gear portions 14a and 14b having different gear diameters, and the large-diameter side gear portion 14a is engaged with the motor pinion 32 as shown in FIG. 4, and the small-diameter side gear portion. 14 b is engaged with the throttle gear 11. That is, the motor pinion 32, the counter gear 14 and the throttle gear 11 constitute a reduction gear mechanism.
[0016]
Therefore, when the motor 4 rotates in the forward direction or the reverse direction, the rotational force of the motor 4 is transmitted to the throttle shaft 9 and the throttle valve 2 via the motor pinion 32, the counter gear 14 and the throttle gear 11, The throttle valve 2 is rotated in the direction of opening the intake passage 1a (opening direction) or the direction of closing the intake passage 1a (closing direction).
That is, the motor 4 and the reduction gear mechanism (the motor pinion 32, the counter gear 14, and the throttle gear 11) correspond to the actuator of the present invention.
[0017]
As shown in FIG. 3, a cover 18 that covers a reduction gear mechanism including a motor pinion 32, a counter gear 14, and a throttle gear 11 is attached to the right side surface of the throttle body 1. The cover 18 is formed with a recess 18j at a position corresponding to the countershaft 34 to use the end of the countershaft 34 for positioning when the cover is assembled. A rotation angle sensor 38 that detects the rotation angle of the throttle valve 2 is mounted between the cover 18 and the throttle gear 11 so as to be coaxial with the throttle gear 11.
[0018]
A back spring 40 is provided between the throttle body 1 and the throttle gear 11 as shown in FIG. For example, when the power supply to the motor 4 is cut off due to a failure or the like, the back spring 40 has a predetermined opening position between the fully open position and the fully closed position (hereinafter referred to as an opener opening degree). To return to the position).
As shown in FIGS. 1 and 2, the back spring 40 is configured to apply a closing force to the throttle valve 2 when the throttle valve 2 is located on the open side of the opener opening position. The coil spring 42 and a second coil spring 44 that applies a force in the opening direction to the throttle valve 2 when the throttle valve 2 is positioned closer to the opener opening position.
[0019]
The first coil spring 42 and the second coil spring 44 constituting the back spring 40 are formed from a single linear spring material. The linear spring material is folded at a position that divides the entire length of the linear spring material at a constant ratio, and the longer linear spring material is used as the material of the first coil spring 42, and the shorter linear spring material is used. A material is used as a material of the second coil spring 44. The folded portion of the linear spring material constitutes the base end portion 42 m of the first coil spring 42 and the base end portion 44 m of the second coil spring 44.
[0020]
The linear spring material of the first coil spring 42 and the linear spring material of the second coil spring 44 are wound in a coil shape so as to have the same diameter while being held in parallel and in contact. As shown in FIG. 2A, adjacent coil portions are in contact with each other. That is, as a result of being wound in a coil shape, the linear spring material N1 (N3) of the first coil spring 42 and the linear spring material N2 (N4) of the second coil spring 44 that are adjacent in the axial direction are in contact with each other. Here, in the back spring 40 of the present embodiment, the number of turns of the first coil spring 42 is set to 9 times, for example, and the number of turns of the second coil spring 44 is set to 4 times, for example.
[0021]
As shown in FIGS. 1 and 2B, the tip end portion 42f of the first coil spring 42 is formed in a hook shape in a state of protruding outward in the radial direction of the first coil spring 42. Further, as shown in FIGS. 1 and 2B, the tip end portion 44f of the second coil spring 44 is formed in a hook shape in a state of protruding inward in the radial direction of the second coil spring 44. In FIG. 1, a gap is provided between the linear spring material of the first coil spring 42 and the linear spring material of the second coil spring 44 that are adjacent in the axial direction by being wound in a coil shape. Both coil springs 42 and 44 are schematically expressed in an easy-to-understand manner, and the actual product has almost no gap as shown in FIG.
[0022]
As shown in FIG. 3, the first coil spring 42 and the second coil spring 44 are accommodated in the throttle body 1 so as to cover the bearing portion 22 of the throttle body 1 and the cylindrical portion 11 t of the throttle gear 11. And the front-end | tip part 42f of the 1st coil spring 42 is hung on the protrusion 1t of the throttle body 1, as shown in FIG. 1, FIG. Further, the tip end portion 44f of the second coil spring 44 is hung on the engagement hole 11b of the cylindrical portion 11t of the throttle gear 11 as shown in FIGS.
Further, the base end portions 42m and 44m of the first coil spring 42 and the second coil spring 44 are on the left side (opening direction) to the stopper 1s of the throttle body 1 and the protrusion 11k of the throttle gear 11, as shown in FIGS. It is configured to be hung from.
[0023]
When the throttle gear 11 rotates together with the throttle valve 2 from the opener opening position in the opening direction (left direction), the projections 11k of the throttle gear 11 are proximal end portions 42m and 44m of the first coil spring 42 and the second coil spring 44. Moves in the opening direction (left direction).
That is, the protrusion 11k of the throttle gear 11 corresponds to the movable portion of the actuator in the present invention.
The stopper 1 s of the throttle body 1 is configured so that the base end portion 42 m of the first coil spring 42 and the second coil spring 44 is returned to the opener opening position from the opening direction together with the throttle gear 11. , 44m is received at that position.
[0024]
Next, the operation of the throttle control device described above will be described.
When the driver steps on the accelerator pedal while the automobile engine is started, the motor 4 is driven in the forward direction by a control means such as an ECU. When the motor 4 rotates in the forward direction, the rotation of the motor 4 is transmitted to the throttle gear 11, the throttle shaft 9 and the throttle valve 2 via the motor pinion 32 and the counter gear 14. As a result, the throttle valve 2 and the like rotate in the opening direction (leftward in FIGS. 1 and 4), the intake passage 1a is opened, and the air flow rate taken into the engine increases.
[0025]
When the throttle gear 11 rotates to the left in FIG. 4, the protrusion 11 k provided on the throttle gear 11 moves to the left and is pushed by the protrusion 11 k to be the base end portions 42 m of the first coil spring 42 and the second coil spring 44. 44m rotate to the left. As a result, the first coil spring 42 is twisted to the left between the projection 1t of the throttle body 1 and the projection 11k of the throttle gear 11, and elastically deforms. On the other hand, as described above, since the tip end portion 44f of the second coil spring 44 is hooked in the engagement hole 11b of the throttle gear 11, the entire second coil spring 44 is moved to the left as the throttle gear 11 rotates to the left. Rotate. For this reason, the second coil spring 44 is not elastically deformed.
[0026]
In this state, for example, when the power supply to the motor 4 is cut off due to a failure or the like, the throttle gear 11 and the throttle valve 2 are returned to the opener opening position by the spring force of the first coil spring 42, and the first coil spring 42 and the first coil spring 42 The base end portions 42m and 44m of the two-coil spring 44 are hooked on the stopper 1s of the throttle body 1.
[0027]
Contrary to the above, when the driver loosens the accelerator pedal during driving, the motor 4 is driven in the reverse direction by the control means such as ECU. As a result, the throttle gear 11 and the throttle valve 2 rotate in the closing direction (rightward in FIGS. 1 and 4), the opening degree of the intake passage 1a is reduced, and the air flow rate sucked into the engine is reduced.
When the throttle valve 2 and the throttle gear 11 are rotated in the closing direction (rightward) from the opener opening position, the base ends 42m and 44m of the first coil spring 42 and the second coil spring 44 are hooked on the stopper 1s of the throttle body 1. In this state, the projection 11k of the throttle gear 11 moves rightward (closed direction).
[0028]
Then, the tip end portion 44 f of the second coil spring 44 rotates right together with the throttle gear 11. That is, the second coil spring 44 is twisted to the right between the stopper 1s of the throttle body 1 and the engagement hole 11b of the throttle gear 11, and elastically deforms. Here, since the first coil spring 42 is hung between the stopper 1s of the throttle body 1 and the protrusion 1t, the first coil spring 42 is not elastically deformed.
In this state, for example, when the power supply to the motor 4 is cut off due to a failure or the like, the throttle gear 11 and the throttle valve 2 are returned to the opener opening position by the spring force of the second coil spring 44.
[0029]
As described above, according to the throttle control device according to the present embodiment, the pair of linear spring materials held in parallel and in contact with each other are wound in a coil shape so as to have the same diameter, thereby the first coil spring 42. And a second coil spring 44 are formed. Further, as a result of the pair of linear spring materials being wound in a coil shape, the linear spring material N1 (N3) of the first coil spring 42 and the linear spring material N2 (N4) of the second coil spring 44 that are adjacent in the axial direction. Are in contact. That is, the linear spring material of the first coil springs 42 and the linear spring material of the second coil springs 44 that are alternately arranged in the axial direction are held in contact with each other, and the two coil springs 42 and 44 are formed of one coil spring. It will be in a state of being organized. Therefore, as compared with the conventional case where the first coil spring and the second coil spring are separately manufactured and arranged in series, the gap dimension between the first coil spring and the second coil spring is reduced, and the total length of both coil springs is reduced. The dimensions can be reduced. For this reason, the space for housing both coil springs can be reduced, and the throttle control device can be miniaturized.
[0030]
Further, a first coil spring 42 and a second coil spring 44 are formed with a folded portion of one linear spring material as a boundary, and the folded portion is a base end portion of the first coil spring 42 and the second coil spring 44. 42m and 44m are constructed. For this reason, the two coil springs 42 and 44 can be easily manufactured as compared with the method of manufacturing the two coil springs 42 and 44 after aligning and fixing the base ends 42m and 44m of the two linear spring materials.
Moreover, in order to form the 1st coil spring 42 and the 2nd coil spring 44 by winding a pair of linear spring material in the same direction, compared with the case where the 1st coil spring and the 2nd coil spring are wound in the opposite direction, Easy to manufacture.
[0031]
Note that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be modified without departing from the gist of the present invention. For example, in the present embodiment, an example in which one linear spring material is folded to form the first coil spring 42 and the second coil spring 44 has been shown. However, the first linear spring material is aligned with one end of the two linear spring materials. It is also possible to form the first coil spring 42 and the second coil spring 44.
Moreover, although the example which connects the base end part 42m of the 1st coil spring 42 and the base end part 44m of the 2nd coil spring 44 was shown, the base end parts 42m and 44m of both the coil springs 42 and 44 do not necessarily need to be connected. .
The number of turns of the first coil spring 42 and the second coil spring 44 can be changed as appropriate.
[0032]
【The invention's effect】
According to the throttle control device of the present invention, since the overall length of the coil spring can be made smaller than before, the space for storing both coil springs can be reduced, and the throttle control device can be miniaturized.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic perspective view showing a first coil spring and a second coil spring of a throttle control device according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a plan view (A view) and a side view (B view) of a first coil spring and a second coil spring.
FIG. 3 is a cross-sectional plan view of the throttle control device according to the present embodiment.
FIG. 4 is a side view of the throttle control device according to the present embodiment.
FIG. 5 is a perspective view showing a conventional throttle control device.
[Explanation of symbols]
1 Throttle body 1s Stopper 1t Protrusion 2 Throttle valve 4 Motor (actuator)
9 Throttle shaft 11 Throttle gear (actuator)
11k protrusion (movable part of actuator)
40 Back Spring 42 First Coil Spring 42m Base End 42f Tip 44 Second Coil Spring 44m Base End 44f Tip

Claims

A throttle valve that adjusts the flow rate of the intake air flowing through the intake passage by rotating in the opening direction or the closing direction in the intake passage of the throttle body, an actuator that rotates the throttle valve, and the throttle valve are predetermined. A first coil spring that applies force in the closing direction to the throttle valve when the throttle valve is located on the open side of the opening position, and the throttle valve is located on the close side of the predetermined opening position And a second coil spring for applying a force in the opening direction to the throttle valve,
The linear spring material composing the first coil spring and the linear spring material composing the second coil spring are wound in a coil shape so as to have the same diameter while being held in parallel and in a contact state. A throttle control device, wherein adjacent coil portions are in contact with each other.

The throttle control device according to claim 1,
The base end of the first coil spring and the base end of the second coil spring are aligned,
A tip of the first coil spring is hung on the throttle body, and a tip of the second coil spring is hung on a movable part of the actuator that rotates integrally with the throttle valve;
When the throttle valve is rotated in the opening direction from the predetermined opening position, the first end portions of the first coil spring and the second coil spring are rotated in the opening direction together with the movable portion of the actuator. The coil spring is twisted and elastically deformed,
When the throttle valve rotates in the closing direction from the predetermined opening position, the base end portions of the first coil spring and the second coil spring abut against the stopper, and the tip end portion of the second coil spring is the movable portion of the actuator. The throttle control device is characterized in that by rotating in the closing direction, the second coil spring is twisted and elastically deformed.

The throttle control device according to claim 2,
The first coil spring and the second coil spring are formed with a folded portion of one linear spring material as a boundary, and the folded portion constitutes a base end portion of the first coil spring and the second coil spring. A throttle control device characterized by comprising: