JP2005299413A - スロットル制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 戻しバネの付勢力によるスロットルギヤの作動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】 吸気通路１ａを形成するスロットルボデー１と、スロットルボデー１に回転可能に設けられたスロットルシャフト６と、スロットルシャフト６に設けられたスロットルバルブ２と、スロットルシャフト６に対して固定されかつ同軸上に従動ギヤ部５４及びガイド筒部５２を備えるスロットルギヤ５０と、スロットルギヤ５０を所定の開度位置に弾性的に保持するコイルバネからなる戻しバネ４０とを備える。スロットルギヤ５０のガイド筒部５２には、回転可能なガイドピン５８が設けられる。ガイドピン５８の外周面に戻しバネ４０の内周面が接触可能に構成される。
【選択図】 図１

Description

本発明は、内燃機関（エンジン）への吸入空気量を調整するスロットル制御装置に関する。

スロットル制御装置の従来例について説明する。
図１４に示すように、スロットル制御装置は、モータ９２の駆動により、モータピニオン９２ｐ、カウンタギヤ９３、スロットルギヤ９４を介して、スロットルシャフト９５を回動させ、これによりスロットルシャフト９５上のスロットルバルブ９６を開閉させる。スロットルバルブ９６の開閉により、スロットルボデー９１の吸気通路９１ａを流れる吸入空気の流量を調整するように構成されている。
図１５に示すように、スロットルギヤ９４は、円筒状のガイド筒部９４ｔと、扇形ギヤからなる従動ギヤ部９４ｗとを備えている。スロットルギヤ９４は、一般的には樹脂製のものが採用されている。

前記スロットルボデー９１と前記スロットルギヤ９４との間には、例えば、金属製の戻しバネ９８が、スロットルボデー９１の軸受部９１ｂ及びスロットルギヤ９４のガイド筒部９４ｔに外嵌された状態で介装されている。
戻しバネ９８は、スロットルギヤ９４を所定の開度位置に弾性的に保持するもので、巻き方向が互いに異なるコイルバネからなる第１のバネ要素９８ａと第２のバネ要素９９とを有している。第１のバネ要素９８ａはスロットルボデー９１の軸受部９１ｂ側に配置され、第２のバネ要素９９はガイド筒部９４ｔに配置されている。第１のバネ要素９８ａの外端部（図示省略）は、スロットルボデー９１に掛止されている。また、第２のバネ要素９９の外端部９９ｆは、スロットルギヤ９４のバネ受け部９４ｋに掛止されている（図１６参照）。

前記第１のバネ要素９８ａ（図１５参照）は、スロットルバルブ９６が所定の開度位置（「オープナー開度位置」という。）よりも開き側に位置するときに、スロットルギヤ９４にオープナー開度位置へ向けて閉じ方向（図１６中、矢印Ｓ方向）の付勢力を付与する。したがって、スロットルバルブ９６がオープナー開度位置よりも開き側の位置にあるときに、故障等によりモータ９２が非通電状態になると、スロットルバルブ９６が第１のバネ要素９８ａの付勢力によりオープナー開度位置まで閉じられる。
また、第２のバネ要素９９（図１６参照）は、スロットルバルブ９６がオープナー開度位置よりも閉じ側に位置するときに、スロットルギヤ９４にオープナー開度位置へ向けて開き方向の付勢力（図１６中、矢印Ｏ方向）を付与する。したがって、スロットルバルブ９６がオープナー開度位置よりも閉じ側の位置にあるときに、故障等によりモータ９２が非通電状態になると、スロットルバルブ９６が第２のバネ要素９９の付勢力によりオープナー開度位置まで開かれる。
なお、上記したようなスロットル制御装置としては、例えば、特許文献１に記載されたものがある。

特開２００２−２５６８９４号公報

上記したスロットル制御装置において、スロットルギヤ９４がオープナー開度位置よりも閉じ方向に回動する際には、スロットルボデー９１（図１５参照）側に設けられたオープナ用ストッパ９１ｔ（図１６参照）に対して、両バネ要素９８ａ，９９の間のＵ字状のフック部９９ｍが当接される。また、前にも述べたように、第２のバネ要素９９の外端部９９ｆは、スロットルギヤ９４のバネ受け部９４ｋに掛止されている（図１５参照）。
このため、スロットルギヤ９４がオープナー開度位置よりも閉じ方向に回動する際には、戻しバネ９８における第２のバネ要素９９とスロットルギヤ９４のガイド筒部９４ｔとが接触する範囲Ｈ（図１６参照）において相対的に摺動する。この摺動に起因して、ヒステリシスが生じるという問題がある。
さらに、長期耐久後においては、前記摺動によりスロットルギヤ９４のガイド筒部９４ｔが磨耗をきたすことにより、樹脂の磨耗粉が発生し、その磨耗粉によって前記ヒステリシスが増大するおそれがあった。

ちなみに、従来例の初期における作動トルク特性が図１３に特性線Ａ０で示され、長期耐久後における作動トルク特性が図１３に特性線Ａａで示されている。
図１３から明らかなように、従来例によると、初期（特性線Ａ０）に比べて、長期耐久後（特性線Ａａ）における作動トルクすなわちヒステリシスが大幅に増加していることがわかる。このように、長期耐久後にヒステリシスが増加すると、戻しバネ９８の第２のバネ要素９９によるスロットルギヤ９４の作動性が損なわれることになる。そして、ヒステリシスの増加が甚だしくなると、例えばモータ９２が故障等により非通電状態になった場合に、第２のバネ要素９９の付勢力によりスロットルバルブ９６をオープナー開度位置へ開くことが困難になることがある。

本発明が解決しようとする課題は、スロットルギヤのガイド筒部とそのガイド筒部に外嵌される戻しバネとの接触に起因するヒステリシスを低減し、戻しバネの付勢力によるスロットルギヤの作動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。

前記した課題は、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、特許請求の範囲の請求項１に係るスロットル制御装置によると、スロットルシャフトの回転によりスロットルバルブが開閉されることにより、スロットルボデーの吸気通路内を流れる吸入空気の流量いわゆる吸入空気量が調整される。
ところで、スロットルギヤのガイド筒部には、該ガイド筒部の軸線にほぼ平行する軸線上において回転可能な回転体が設けられ、その回転体の外周面に戻しバネの内周面が接触可能に構成されている。
したがって、回転体の外周面に戻しバネの内周面が接触することにより、スロットルギヤのガイド筒部に対する戻しバネの接触を回避することができる。このため、ガイド筒部と戻しバネとの接触に起因するヒステリシスを低減することができる。
また、回転体と戻しバネとが相対的に摺動しようとするときには、戻しバネに対して回転体が転動することにより、摺動抵抗の増大及び磨耗粉の発生を抑制し、長期に亘ってヒステリシスの増大を抑制することができる。
よって、スロットルギヤのガイド筒部とそのガイド筒部に外嵌される戻しバネとの接触に起因するヒステリシスを低減しかつ長期に亘って抑制することができる。したがって、戻しバネの付勢力によるスロットルギヤの作動性を向上することができる。

また、特許請求の範囲の請求項２に係るスロットル制御装置によると、回転体の外周面に、摺動性に優れた被覆層が設けられている。これにより、戻しバネに対する回転体の摺動性が良くなり、ヒステリシスを一層低減することができる。
なお、回転体の被覆層がフッ素樹脂コートの場合、戻しバネの内周面に全面的にフッ素樹脂コートする場合に比べて、コーティング面積が少なく済むため、コストを低減することができる。

また、特許請求の範囲の請求項３に係るスロットル制御装置によると、スロットルギヤのガイド筒部に形成された形成された回転体保持溝に対して、回転体が回転可能にかつその外周面を該ガイド筒部の外周面上に部分的に突出する状態で設けられている。これにより、回転体をガイド筒部に簡単な構成をもって設けることができ、コストを低減することができる。

また、特許請求の範囲の請求項４に係るスロットル制御装置によると、スロットルギヤのガイド筒部に対して、回転体が周方向に所定間隔を隔てて複数個設けられている。これにより、複数個の回転体の外周面に戻しバネの内周面が接触することにより、スロットルギヤのガイド筒部に対する戻しバネの接触を良好に回避することができる。このため、ガイド筒部と戻しバネとの接触に起因するヒステリシスを一層低減することができる。
また、複数個の回転体と戻しバネとが相対的に摺動しようとするときには、戻しバネに対してそれぞれの回転体が個々に転動することにより、摺動抵抗の増大及び磨耗粉の発生を抑制し、長期に亘ってヒステリシスの増大を抑制することができる。

また、特許請求の範囲の請求項５に係るスロットル制御装置によると、スロットルシャフトの回転によりスロットルバルブが開閉されることにより、スロットルボデーの吸気通路内を流れる吸入空気の流量いわゆる吸入空気量が調整される。
ところで、スロットルギヤのガイド筒部の外周面に、摺動性に優れた被覆層が設けられている。
したがって、スロットルギヤのガイド筒部の摺動性に優れた被覆層に戻しバネの内周面が接触することにより、戻しバネに対するスロットルギヤのガイド筒部の被覆層の摺動性が良くなる。このため、ガイド筒部と戻しバネとの接触に起因するヒステリシスを低減することができる。
また、スロットルギヤのガイド筒部の被覆層に対する戻しバネの摺動性が良くなることにより、摺動抵抗の増大及び磨耗粉の発生を抑制し、長期に亘ってヒステリシスの増大を抑制することができる。
よって、スロットルギヤのガイド筒部とそのガイド筒部に外嵌される戻しバネとの接触に起因するヒステリシスを低減しかつ長期に亘って抑制することができる。したがって、戻しバネの付勢力によるスロットルギヤの作動性を向上することができる。

本発明によれば、スロットルギヤのガイド筒部とそのガイド筒部に外嵌される戻しバネとの接触に起因するヒステリシスを低減しかつ長期に亘って抑制することができるので、戻しバネの付勢力によるスロットルギヤの作動性を向上することができる。

次に、本発明を実施するための最良の形態について実施例を参照して説明する。

本発明の実施例１を説明する。図１に示すように、本実施例の電子制御式のスロットル制御装置は、例えばアルミダイカスト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には、ボア壁部２０及びモータ収容部２４が形成されている。
ボア壁部２０内には、図１において紙面表裏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。なお、図示しないが、ボア壁部２０の上流側にはエアクリーナが接続され、また、そのボア壁部２０の下流側にはインテークマニホルドが接続される。

前記ボア壁部２０には、前記吸気通路１ａを径方向（図１において左右方向）に横切る金属製のスロットルシャフト６が配置されている。スロットルシャフト６の一方の端部（図１で左端部）６ａは、ボア壁部２０に一体形成された軸受部２１に対して、軸受８を介して回転可能に支持されている。また、スロットルシャフト６の他方の端部（図１で右端部）６ｂは、ボア壁部２０に一体形成された軸受部２２に対して、軸受１０を介して回転可能に支持されている。

前記スロットルシャフト６には、前記吸気通路１ａを回動によって開閉する円板状のスロットルバルブ２がスクリュ３により固定されている。なお、スロットルバルブ２には、例えば黄銅、アルミ合金、ステンレス鋼等の金属製のものが用いられている。
また、スロットルバルブ２は、モータ４（後述する）を駆動源としてスロットルシャフト６と一体的に回動されることにより吸気通路１ａを開閉し、それにより吸気通路１ａを流れる吸入空気量を調整する。

前記スロットルボデー１の一方（図１で左側）の前記軸受部２１には、その開口端部を密封するプラグ７が装着されている。
前記スロットルシャフト６の他方の端部（図１で右端部）６ｂは、前記当該軸受部２２を貫通して外部（図１において右方）に突出している。その端部６ｂの突出端には、例えば樹脂製の扇形ギヤからなるスロットルギヤ５０が回り止めされた状態で固定されている。

前記スロットルボデー１と前記スロットルギヤ５０との間には、例えば金属製のコイルバネからなる戻しバネ４０が設けられている。
戻しバネ４０は、後で詳しく説明するが、スロットルギヤ５０と同期回転するスロットルバルブ２を所定の開度位置いわゆるオープナー開度位置に弾性的に保持可能に形成されている。
ちなみに、図３（Ｂ）では、スロットルバルブ２がオープナー開度位置にある状態が示されており、そのオープナー開度位置よりスロットルバルブ２が戻しバネ４０の付勢に抗して閉じられたり開かれたりする。また、スロットルバルブ２が閉じていくと、スロットルギヤ５０に設けられた全閉規制部５６（後述する）が、スロットルボデー１に配置された全閉ストッパ６０（図２参照）に当接する。これにより、スロットルバルブ２の最小開度が所定位置に規制される（図４（Ｂ）参照）。このスロットルバルブ２の最小開度位置を全閉位置という。

図１に示すように、前記スロットルボデー１のモータ収容部２４は、前記スロットルシャフト６の軸線Ｌに平行しかつ図１において右方に開口するほぼ有底円筒状に形成されている。モータ収容部２４内には、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、その外郭を形成するモータケーシング２８の反挿入側（図１で右側）に設けられた取付フランジ２９がモータ収容部２４の開口端面にねじ止め等の結合手段（符号省略）により固定されている。モータ４の反挿入側（図１で右側）に突出する出力回転軸４ａ（図２参照）には、例えば金属製のモータピニオン３２が設けられている。なお、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等の制御手段（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制御される。

前記スロットルボデー１の一側面（図１において右側面）には、前記ボア壁部２０と前記モータ収容部２４との間において、前記スロットルシャフト６の軸線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、例えば樹脂製のカウンタギヤ１４が回転可能に支持されている。カウンタギヤ１４は、ギヤ径の異なる大径側のギヤ部１４ａと小径側のギヤ部１４ｂとを有している。大径側のギヤ部１４ａが前記モータピニオン３２に噛み合わされており、また小径側のギヤ部１４ｂが前記スロットルギヤ５０（詳しくは、従動ギヤ部５４（後述する））に噛み合わされている（図２参照）。
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５０とにより、「減速ギヤ機構」（符号省略）が構成されている。

前記モータ４の駆動により出力回転軸４ａが正転方向あるいは逆転方向に回転されることにより、その出力回転軸４ａ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５０を介してスロットルシャフト６に伝達される。そのスロットルシャフト６の回転により、スロットルバルブ２が吸気通路１ａを開く方向（図３（Ｂ）中、矢印Ｏ方向）あるいは吸気通路１ａを閉じる方向（図３（Ｂ）中、矢印Ｓ方向）に回転される。

図１に示すように、前記スロットルボデー１の一側面（図１において右側面）には、例えばＰＢＴ等の樹脂製のカバー１８がねじ止め等の結合手段（図示省略）を介して取付けられている。カバー１８は、主として前記減速ギヤ機構すなわちモータピニオン３２とカウンタギヤ１４とスロットルギヤ５０を覆っている。また、カバー１８には、前記スロットルギヤ５０と同一軸線上に回転角センサ３８が配置されている。その回転角センサ３８は、前記スロットルバルブ２の回転角いわゆる開度を検出し、その検出信号を前記ＥＣＵ等の制御手段に出力する。また、カバー１８の内側面には、前記カウンタシャフト３４の先端部を受け入れる凹部１８ａが形成されている。

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等の制御手段によってモータ４（図１参照）が駆動制御される。これにより、前に述べたように、モータ４の出力回転軸４ａの駆動力が、モータピニオン３２からカウンタギヤ１４、スロットルギヤ５０を介してスロットルシャフト６に伝達されることにより、スロットルバルブ２が開閉される。その結果、スロットルボデー１の吸気通路１ａ（図１参照）を流れる吸入空気量が調整される。また、ＥＣＵ等の制御手段は、回転角センサ３８からの出力信号に基づいて、スロットルシャフト６の回転角すなわちスロットルバルブ２の開度を算出する。

次に、前記スロットルギヤ５０について詳しく説明する。ちなみに、図５（Ａ）はスロットルギヤ５０の平面図である。また、図５（Ｂ）は図５（Ａ）のＢ−Ｂ線矢視側面図（図１において左側から見たスロットルギヤ５０の側面図）である。このため、図５（Ｂ）は、図２におけるスロットルギヤ５０を紙面裏側から見た側面図に相当する。

図５（Ｂ）に示すように、スロットルギヤ５０は、ギヤ本体５０ａとボス部５１とガイド筒部５２と従動ギヤ部５４とを備えている。
ギヤ本体５０ａは、図５（Ａ），（Ｂ）に示すように、スロットルギヤ５０の基部をなすもので、ほぼ中空円板状に形成されている。
また、ボス部５１は、図５（Ｂ）に示すように、ギヤ本体５０ａの中心部に形成されている。ボス部５１は、図１に示すように、前記スロットルシャフト６の他方の端部（図１で右端部）６ｂに対して同軸上において回り止め状態で固定可能に形成されている。

また、前記ガイド筒部５２は、図５（Ｂ）に示すように、前記ギヤ本体５０ａのボス部５１の周りに所定間隔を隔てて同軸状をなす円筒状に形成されている。ガイド筒部５２は、図１に示すように、前記スロットルボデー１の右側の軸受部２２に対して対向状をなしかつ戻しバネ４０が外嵌される部分である。
また、スロットルボデー１における右側の軸受部２２の外周部には、その一側面（図１において右側面）に開放された円筒状のバネ受入溝２３が形成されている。その軸受部２２の外径は、ガイド筒部５２の外径とほぼ等しい外径に形成されている。

また、前記従動ギヤ部５４は、図５（Ｂ）に示すように、前記ギヤ本体５０ａのガイド筒部５２の周りに所定間隔を隔てて同軸状をなす扇形ギヤ状に形成されており、その外周部にギヤ歯部５４ｍを有している。従動ギヤ部５４において、前記スロットルバルブ２（図３（Ｂ）参照）の閉じ側に位置する端面（図５（Ｂ）において左端面）には、第１のバネ受け部５４ｋが形成されている。第１のバネ受け部５４ｋには、突起部５４ｕが突出されている。第１のバネ受け部５４ｋには、図７に示すように、戻しバネ４０における第２のバネ要素４２（後述する）の先端部４２ｆが掛止される。突起部５４ｕは、その先端部４２ｆの外れ止めとして機能する。

図５（Ａ）、（Ｂ）に示すように、前記ギヤ本体５０ａの外周部には、前記第１のバネ受け部５４ｋに対して、スロットルバルブ２の閉じ側（図５（Ｂ）において左側）において対向状をなす凹溝状の第２のバネ受け部５５が形成されている。第２のバネ受け部５５には、図７に示すように、戻しバネ４０におけるフック部４３（後述する）が掛止される。

図５（Ａ）、（Ｂ）に示すように、前記ギヤ本体５０ａの外周部には、第２のバネ受け部５５の近傍から外方へ突出する全閉規制部５６が形成されている。全閉規制部５６は、前記スロットルボデー１に配置された全閉ストッパ６０（図２参照）に当接可能であって、その当接によってスロットルバルブ２の最小開度すなわち全閉位置（図４（Ｂ）参照）が所定位置に規制される。

図５（Ａ）、（Ｂ）に示すように、前記スロットルギヤ５０のガイド筒部５２には、外周面に開口するほぼＣ字溝状のピン保持溝５７が形成されている。ピン保持溝５７は、ガイド筒部５２の軸線すなわちスロットルシャフト６の軸線Ｌ（図１参照）に平行する軸線Ｌ１上に形成されている。ピン保持溝５７は、ガイド筒部５２の開口端面側（図５（Ａ）において右端面（符号、５２ａを付す））に開口されている。また、ピン保持溝５７は、ガイド筒部５２の基端側（図５（Ａ）において左側）に受止面５７ａが形成されている。なお、ピン保持溝５７は、後述するように、ガイド筒部５２の外周面に対して戻しバネ４０が接触する範囲Ｈ（図３（Ｂ）参照）内のほぼ中央部に設定されている。

前記ピン保持溝５７内には、円筒状の外周面を有する円柱状のガイドピン５８がガイド筒部５２の開口端面側（図５（Ａ）において右側）から挿入される。
ガイドピン５８は、図６（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）に示すように、金属製あるいは樹脂製のピン本体５８ａを主体としている。ピン本体５８ａの外周面及び軸方向の両端面は、摺動性に優れた樹脂コート、例えばフッ素樹脂コートいわゆるテフロン（登録商標）コートからなる被覆層５８ｂにより被覆されている。

前記ガイドピン５８は、図７に示すように、前記スロットルギヤ５０のピン保持溝５７内に、ほぼ軸線Ｌ１を中心として回転可能に保持されている。ガイドピン５８は、その外周面すなわち被覆層５８ｂの外周面がピン保持溝５７の内周面に対して摺動することにより、ほぼ軸線Ｌ１を中心として回転する。また、ガイドピン５８の外周面は、ガイド筒部５２の外周面上に部分的に突出されている。
なお、ガイドピン５８は、本明細書でいう「回転体」に相当する。また、ピン保持溝５７は、本明細書でいう「回転体保持溝」に相当する。

前記スロットルギヤ５０は、前記ガイドピン５８及び前記戻しバネ４０を組付けた状態（図７参照）で、図１に示すように、前記スロットルシャフト６の他方の端部６ｂにボス部５１を回り止めした状態で固定することにより、該スロットルシャフト６に一体化される。
これにともない、ガイド筒部５２が前記スロットルボデー１の右側の軸受部２２に対して同軸上でかつ対向状に並ぶとともに、ガイドピン５８が右側の軸受部２２の端面（符号、２２ａを付す）により抜け止めされる。したがって、ガイドピン５８は、右側の軸受部２２の端面２２ａ（図１参照）と、スロットルギヤ５０のピン保持溝５７の受止面５７ａ（図５（Ａ）参照）との間において軸方向に移動可能になる。
また、従動ギヤ部５４（詳しくは、ギヤ歯部５４ｍ（図５（Ｂ）参照））が前記カウンタギヤ１４の小径側のギヤ部１４ｂに噛み合わされる（図１参照）。

次に、前記戻しバネ４０について詳しく説明する。戻しバネ４０は、前に述べたように、前記スロットルバルブ２と同期回転する前記スロットルギヤ５０をオープナー開度位置（図３（Ｂ）参照）に弾性的に保持可能に形成されている。すなわち、戻しバネ４０は、例えばエンジン停止、故障等によりモータ４（図１参照）が非通電状態になった場合に、その弾性復元力によりスロットルバルブ２をオープナー開度位置へ戻す働きをなすものである。

戻しバネ４０は、図３（Ａ）に示すように、例えば右巻きのコイルバネからなる第１のバネ要素４１と、その第１のバネ要素４１と逆巻きすなわち左巻きのコイルバネからなる第２のバネ要素４２とから構成されている。第１のバネ要素４１と第２のバネ要素４２とは、同軸上において直列状に並ぶように１本のバネ線材を巻装することにより一体的に形成されている。
両バネ要素４１，４２の間には、Ｕ字状のフック部４３が形成されている。フック部４３は、図３（Ｂ）に示すように、径方向外方へ突出されている。なお、両バネ要素４１，４２の間のフック部４３は、第１のバネ要素４１及び第２のバネ要素４２の連続する基端部に相当する。
また、戻しバネ４０の両端部すなわち第１のバネ要素４１の先端部４１ｆ及び第２のバネ要素４２の先端部４２ｆは、それぞれ径方向外方へ突出されている。
なお、本実施例の場合、図１に示すように、戻しバネ４０をスロットルギヤ５０とともにスロットルボデー１に組込んだ状態において、フック部４３が第２のバネ要素４２の先端部４２ｆから４巻き目と５巻き目の間に位置するように、戻しバネ４０が成形されている。また、第１のバネ要素４１が第２のバネ要素４２の巻き数の約２倍の巻き数となるように、戻しバネ４０が成形されている。

前記戻しバネ４０は、次に述べるようにしてスロットルギヤ５０に組付けられる。すなわち、図７に示すように、戻しバネ４０の第２のバネ要素４２が、前記スロットルギヤ５０のガイド筒部５２に外嵌される。そして、第２のバネ要素４２の先端部４２ｆが、スロットルギヤ５０の第１のバネ受け部５４ｋに掛止される。また、戻しバネ４０のフック部４３が、スロットルギヤ５０の第２のバネ受け部５５に掛止される。
これとともに、スロットルギヤ５０のピン保持溝５７に、ガイドピン５８が前に述べたようにして挿入される。

前記戻しバネ４０及び前記ガイドピン５８を組付けた前記スロットルギヤ５０（図７参照）が、前記スロットルシャフト６に前に述べたようにして固定される。これにともない、図１に示すように、スロットルボデー１の軸受部２２に第１のバネ要素４１の約半部程度が外嵌され、そのバネ要素４１がバネ受入溝２３内に嵌合された状態となる。これと同時に、第１のバネ要素４１の一部（約１／３程度）がスロットルギヤ５０のガイド筒部５２に外嵌された状態となる。
また、図２に示すように、前記スロットルボデー１に設けられている突起部１ｔには、第１のバネ要素４１の先端部４１ｆが掛止される。また、スロットルボデー１に設けられている前記オープナー用ストッパ１ｓには戻しバネ４０のフック部４３が当接される。

続いて、上記のように、スロットル制御装置に組込まれたスロットルギヤ５０、ガイドピン５８、戻しバネ４０の作動について説明する。
前記モータ４（図１参照）の駆動に基づいて、スロットルギヤ５０がオープナー開度位置よりも開き方向（図３（Ｂ）において矢印Ｏ方向）に回動する場合には、スロットルギヤ５０の第２のバネ受け部５５により戻しバネ４０のフック部４３が同方向へ押し動かされる。これにともない、戻しバネ４０のフック部４３がオープナー用ストッパ１ｓから離れていくとともに、第１のバネ要素４１が弾性変形を利用して捻じられる。これにより、スロットルギヤ５０は、第１のバネ要素４１の弾性復元力により閉じ方向の付勢力を受ける。
この状態において、仮に故障等によりモータ４が非通電状態になった場合、第１のバネ要素４１の弾性復元力により、スロットルギヤ５０とともにスロットルバルブ２がオープナー開度位置まで戻されるすなわち閉じられる。

また、上記したように、スロットルギヤ５０がオープナー開度位置よりも開き方向に回動する場合には、第２のバネ要素４２の先端部４２ｆがスロットルギヤ５０の第１のバネ受け部５４ｋに掛止されている。これとともに、フック部４３がスロットルギヤ５０の第２のバネ受け部５５に掛止されている。したがって、第２のバネ要素４２は、スロットルギヤ５０と一体的に回転するだけで、弾性変形を利用した捻じりを生じない。このため、第２のバネ要素４２が、スロットルギヤ５０のガイド筒部５２に対して周方向に相対的に移動することがない。
これとともに、戻しバネ４０のフック部４３がスロットルギヤ５０の第２のバネ受け部５５によって、スロットルギヤ５０と一体的に回転する。このため、ガイド筒部５２に外嵌している第１のバネ要素４１（詳しくは、フック部４３側の約半部程度）についても、スロットルギヤ５０のガイド筒部５２に対して周方向に相対的に移動することがほとんどない。

また、前記モータ４の駆動に基づいて、スロットルギヤ５０がオープナー開度位置よりも閉じ方向（図３（Ｂ）において、矢印Ｓ方向）に回動する場合には、スロットルギヤ５０の第１のバネ受け部５４ｋにより戻しバネ４０の第２のバネ要素４２の先端部４２ｆが同方向へ押し動かされる。このとき、戻しバネ４０のフック部４３がオープナー用ストッパ１ｓに当接した状態を維持するため、そのフック部４３から第２のバネ受け部５５から離れることになる（図４（Ｂ）参照）。このため、第２のバネ要素４２が弾性変形を利用して捻じられる。これにより、スロットルギヤ５０は、第２のバネ要素４２の弾性復元力により開き方向の付勢力を受ける。
この状態において、仮に故障等によりモータ４が非通電状態になった場合、第２のバネ要素４２の弾性復元力により、スロットルギヤ５０とともにスロットルバルブ２がオープナー開度位置まで戻されるすなわち開かれる。

また、上記したように、スロットルギヤ５０がオープナー開度位置よりも閉じ方向に回動する場合には、第１のバネ要素４１の先端部４１ｆがスロットルボデー１の突起部１ｔに掛止されている。これとともに、フック部４３がスロットルボデー１のオープナー用ストッパ１ｓに当接されている。このため、第１のバネ要素４１は、弾性変形を利用した捻じりを生じない。
しかし、戻しバネ４０のフック部４３がスロットルギヤ５０のガイド筒部５２に対して周方向に相対的に移動する。これとともに、ガイド筒部５２に外嵌している第１のバネ要素４１（詳しくは、フック部４３側の約半部程度）についても、ガイド筒部５２に対して周方向に相対的に移動する。

ちなみに、スロットルギヤ５０のオープナー開度位置（図３（Ｂ）参照）において、吸気通路１ａ（図１参照）の軸線Ｌａに直交する直線Ｌｂに対して、スロットルバルブ２が角度θ１をもって傾斜する。
また、スロットルギヤ５０の全閉位置（図４（Ｂ）参照）において、吸気通路１ａ（図１参照）の軸線Ｌａに直交する直線Ｌｂに対して、スロットルバルブ２が角度θ２をもって傾斜する。
したがって、スロットルバルブ２のオープナー開度位置（図３（Ｂ）参照）から全閉位置（図４（Ｂ）参照）までの角度θ３は、
θ３＝θ１−θ２
となる。
具体的には、角度θ１を１２．５°とし、角度θ２を６．０°とした場合、角度θ３は６．５°となる。したがって、スロットルギヤ５０のガイド筒部５２に対して、第２のバネ要素４２及び第１のバネ要素４１（詳しくは、フック部４３側の約１／３程度）は、約６．５°分、相対的に移動することになる。

ところで、上記したように、スロットルギヤ５０のガイド筒部５２に対して戻しバネ４０が相対的に移動する際に、ガイド筒部５２（詳しくは、外周面）に戻しバネ４０が接触する範囲Ｈ（図３（Ｂ）参照）がある。この範囲Ｈでは、特に、フック部４３の周辺部がガイド筒部５２に接触しやすくかつ摺動しやすい部分である。
この範囲Ｈの中央部分においては、前に述べたように、ガイド筒部５２にガイドピン５８が回転可能に設けられている。このため、ガイドピン５８の外周面、詳しくはピン保持溝５７の開口部からガイド筒部５２の外周面上に部分的に突出する外周面に対して戻しバネ４０の内周面が接触する。これにより、スロットルギヤ５０のガイド筒部５２に対する戻しバネ４０の接触を回避することができる。
また、ガイドピン５８と戻しバネ４０とが相対的に摺動しようとするときには、戻しバネ４０の内周面に対してガイドピン５８が転動する。例えば、戻しバネ４０に対してガイド筒部５２が図３（Ｂ）において矢印Ｓ方向に移動する場合には、ガイドピン５８が図３（Ｂ）において矢印Ｙ方向に転動する。

上記したスロットル制御装置によると、スロットルギヤ５０のガイド筒部５２には、該ガイド筒部５２の軸線Ｌにほぼ平行する軸線Ｌ１上において回転可能なガイドピン５８が設けられ、そのガイドピン５８の外周面に戻しバネ４０の内周面が接触可能に構成されている（図３（Ｂ）参照）。
したがって、ガイドピン５８の外周面に戻しバネ４０の内周面が接触することにより、スロットルギヤ５０のガイド筒部５２に対する戻しバネ４０の接触を回避することができる。このため、ガイド筒部５２と戻しバネ４０との接触に起因するヒステリシスを低減することができる。
また、ガイドピン５８と戻しバネ４０とが相対的に摺動しようとするときには、戻しバネ４０に対してガイドピン５８が転動することにより、摺動抵抗の増大及び磨耗粉の発生を抑制し、長期に亘ってヒステリシスの増大を抑制することができる。
よって、スロットルギヤ５０のガイド筒部５２とそのガイド筒部５２に外嵌される戻しバネ４０との接触に起因するヒステリシスを低減しかつ長期に亘って抑制することができる。したがって、戻しバネ４０の付勢力によるスロットルギヤ５０の作動性を向上することができる。

また、ガイドピン５８の外周面に、摺動性に優れた被覆層５８ｂ（図６（Ａ），（Ｂ），（ｃ）参照）が設けられている。これにより、戻しバネ４０に対するガイドピン５８の摺動性が良くなり、ヒステリシスを一層低減することができる。
なお、ガイドピン５８の被覆層５８ｂがフッ素樹脂コートの場合、戻しバネ４０の内周面に全面的にフッ素樹脂コートする場合に比べて、コーティング面積が少なく済むため、コストを低減することができる。

また、スロットルギヤ５０のガイド筒部５２に形成されたピン保持溝５７内に対して、ガイドピン５８が回転可能にかつその外周面を該ガイド筒部５２の外周面上に部分的に突出する状態で設けられている（図３（Ｂ）参照）。これにより、ガイドピン５８をガイド筒部５２に簡単な構成をもって設けることができ、コストを低減することができる。

本発明の実施例２を説明する。なお、本実施例は、前記実施例１の一部に変更を加えたものであるので、変更部分について説明し、重複する説明は省略する。以降の実施例についても同様に重複する説明は省略する。
本実施例は、図８に示すように、前記実施例１におけるガイドピン５８（図３（Ｂ）参照）の被覆層５８ｂを省略したピン本体のみでガイドピン（符号、１５８を付す）を構成したものである。しかして、ガイドピン１５８の外径及び軸方向の長さは、前記実施例１の被覆層５８ｂを含めたガイドピン５８の外径及び軸方向長さと等しい寸法に設定されている。
本実施例によると、ガイドピン５８の被覆層５８ｂを省略することができるので、コストを低減に有利である。

本発明の実施例３を説明する。
本実施例は、図９に示すように、前記実施例１におけるガイドピン５８（図３（Ｂ）参照）を、ガイド筒部５２の外周面に対して戻しバネ４０が摺動する範囲Ｈ（図３（Ｂ）参照）内において周方向に所定間隔を隔てて２個設けたものである。
したがって、図１０（Ａ），（Ｂ）に示すように、スロットルギヤ５０のガイド筒部５２には、前記実施例１と同様のピン保持溝５７が周方向に所定間隔を隔てて２個形成されている。そして、各ピン保持溝５７内に、それぞれガイドピン５８がガイド筒部５２の開口端面５２ａ側から挿入されている。

上記した実施例３によると、２個のガイドピン５８の外周面に戻しバネ４０の内周面が接触することにより、スロットルギヤ５０のガイド筒部５２に対する戻しバネ４０の接触を良好に回避することができる。このため、ガイド筒部５２と戻しバネ４０との接触に起因するヒステリシスを一層低減することができる。
また、２個のガイドピン５８と戻しバネ４０とが相対的に摺動しようとするときには、戻しバネ４０の内周面に対してそれぞれのガイドピン（回転体）５８が個々に転動することにより、摺動抵抗の増大及び磨耗粉の発生を抑制し、長期に亘ってヒステリシスの増大を抑制することができる。

本発明の実施例４を説明する。
本実施例は、図１１及び図１２（Ａ），（Ｂ）に示すように、前記実施例１におけるスロットルギヤ５０（図５（Ａ），（Ｂ）参照）からピン保持溝５７及びガイドピン５８を省略したものである。そして、ガイド筒部５２の外周面を、摺動性に優れた被覆層５３によりほぼ全面的に被覆したものである。被覆層５３は、例えば樹脂製あるいは金属製のカラー部材によって形成することができる。また、カラー部材は、ガイド筒部５２に対して、嵌着あるいはインサート成形により固定的に設けてもよいし、嵌合によって回転可能に設けることもできる。さらに、カラー部材の外周面を、摺動性に優れた樹脂コート、例えばフッ素樹脂コートいわゆるテフロン（登録商標）コートからなる被覆層５３により被覆することができる。
また、カラー部材に代えて、ガイド筒部５２の外周面を摺動性に優れた樹脂コート、例えばフッ素樹脂コートいわゆるテフロン（登録商標）コートにより被覆層５３を構成することもできる。

上記した実施例４によると、スロットルギヤ５０のガイド筒部５２の外周面に、摺動性に優れた被覆層５３が設けられている。したがって、スロットルギヤ５０のガイド筒部５２の摺動性に優れた被覆層５３に戻しバネ４０の内周面が接触することにより、スロットルギヤ５０のガイド筒部５２の被覆層５３に対する戻しバネ４０の摺動性が良くなる。このため、ガイド筒部５２と戻しバネ４０との接触に起因するヒステリシスを低減することができる。
また、戻しバネ４０に対するスロットルギヤ５０のガイド筒部５２の被覆層５３の摺動性が良くなることにより、摺動抵抗の増大及び磨耗粉の発生を抑制し、長期に亘ってヒステリシスの増大を抑制することができる。
よって、スロットルギヤ５０のガイド筒部５２とそのガイド筒部５２に外嵌される戻しバネ４０との接触に起因するヒステリシスを低減しかつ長期に亘って抑制することができる。したがって、戻しバネ４０の付勢力によるスロットルギヤ５０の作動性を向上することができる。

また、図１３には、スロットルバルブのオープナー開度位置と全閉位置との間における作動トルクの特性線図が示されている。図１３において、横軸はスロットルバルブの開度を示し、縦軸は作動トルクを示している。また、実施例１〜４及び従来例の初期における作動トルク特性を、図１３に特性線Ａ０で示すように同じとする。また、従来例の長期耐久後における作動トルク特性が図１３に特性線Ａａで示されている。また、実施例１の長期耐久後における作動トルク特性が図１３に特性線Ａ１で示されている。また、実施例４におけるガイド筒部５２の外周面にフッ素樹脂コートいわゆるテフロン（登録商標）コートによる被覆層５３を設けた場合の長期耐久後における作動トルク特性が図１３に特性線Ａ４で示されている。

図１３から明らかなように、従来例によると、初期（特性線Ａ０）に比べて、長期耐久後（特性線Ａａ）におけるヒステリシスが大幅に増加していることがわかる。
これに対し、実施例４におけるガイド筒部５２の外周面にフッ素樹脂コートいわゆるテフロン（登録商標）コートによる被覆層５３を設けた場合によると、長期耐久後（特性線Ａ４）におけるヒステリシスの増加が、従来例（特性線Ａａ）に比べて少ないことがわかる。さらに、実施例１によると、長期耐久後（特性線Ａ１）におけるヒステリシスの増加が一層少ないことがわかる。
したがって、前記各実施例によると、長期耐久後において、例えばスロットルバルブ２の全閉位置でモータ４が非通電状態になった場合に、スロットルギヤ５０ひいてはスロットルバルブ２を第２のバネ要素４２の付勢力によりオープナー開度位置へ確実に戻すことができる。

なお、本発明は前記実施例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、ガイドピン５８は、中空円筒状に形成することができる。また、ガイドピン５８の被覆層５８ｂは、ピン本体５８ａの少なくとも外周面に設けてあればよい。また、ガイドピン５８の被覆層５８ｂは、例えば金属製あるいは樹脂製で、ピン本体５８ａの外周面を被覆するカラー部材により形成することができる。また、ピン本体５８ａの外周面を被覆するカラー部材は、ピン本体５８ａに対して、嵌着あるいはインサート成形により固定的に設けてもよいし、嵌合によって回転可能に設けることもできる。さらに、ピン本体５８ａの外周面を被覆するカラー部材の外周面を、摺動性に優れたフッ素樹脂コートからなる被覆層により被覆することもできる。また、ガイドピン５８は、スロットルギヤ５０のガイド筒部５２に対して周方向に所定間隔を隔てて３個以上設けることが可能である。また、ガイドピン５８は、スロットルギヤ５０のガイド筒部５２に対して支持軸及び軸受を用いて回転可能に支持することも可能である。また、前記実施例では一本のバネ線材を巻装することにより、第１のバネ要素４１と第２のバネ要素４２とが一体的に形成されている戻しバネ４０を例示したが、各バネ要素４１，４２毎に個別に形成された２つのコイルバネの組合せにより戻しバネ４０を構成することもできる。

本発明の実施例１に係るスロットル制御装置を示す正断面図である。 図１のＩＩ−ＩＩ矢視断面図である。 スロットルバルブがオープナー開度位置にあるときのスロットルギヤと戻しバネとの関係を示すもので、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は（Ａ）のＢ−Ｂ線矢視断面図である。 スロットルバルブが全閉位置にあるときのスロットルギヤと戻しバネとの関係を示すもので、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は（Ａ）のＢ−Ｂ線矢視断面図である。 スロットルギヤを示すもので、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は（Ａ）のＢ−Ｂ線矢視側面図である。 ガイドピンを示すもので、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は（Ａ）のＢ−Ｂ線矢視側面図、（Ｃ）は一部破断した斜視図である。 スロットルギヤに戻しバネ及びガイドピンを装着した状態を図５（Ｂ）に準じて示す側面図である。 本発明の実施例２に係るスロットルバルブがオープナー開度位置にあるときのスロットルギヤと戻しバネとの関係を図３（Ｂ）に準じて示す断面図である。 本発明の実施例３に係るスロットルバルブがオープナー開度位置にあるときのスロットルギヤと戻しバネとの関係を図３（Ｂ）に準じて示す断面図である。 本発明の実施例３に係るスロットルギヤを示すもので、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は（Ａ）のＢ−Ｂ線矢視側面図である。 本発明の実施例４に係るスロットルバルブがオープナー開度位置にあるときのスロットルギヤと戻しバネとの関係を図３（Ｂ）に準じて示す断面図である。 本発明の実施例４に係るスロットルギヤを示すもので、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は（Ａ）のＢ−Ｂ線矢視側面図である。 スロットルバルブのオープナー開度位置と全閉位置との間における作動トルク特性を示す特性線図である。 従来例に係るスロットル制御装置を示す正断面図である。 スロットルギヤの周辺部を示す断面図でる。 スロットルギヤと戻しバネとの関係を示す側断面図である。

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
６ スロットルシャフト
４０ 戻しバネ
５０ スロットルギヤ
５２ ガイド筒部
５３ 被覆層
５４ 従動ギヤ部
５７ ピン保持溝
５８ ガイドピン（回転体）
５８ａ ピン本体
５８ｂ 被覆層
１５８ ガイドピン（回転体）

Claims (5)

1. 吸入空気が流れる吸気通路を形成するスロットルボデーと、
   前記スロットルボデーに回転可能に設けられたスロットルシャフトと、
   前記スロットルシャフトに設けられかつ前記スロットルシャフトの回転により前記吸気通路を開閉するスロットルバルブと、
   前記スロットルシャフトに対して固定されかつ同軸上に従動ギヤ部及びガイド筒部を備えるスロットルギヤと、
   前記ガイド筒部に外嵌された状態で前記スロットルボデーと前記スロットルギヤとの間に介装されかつそのスロットルギヤを所定の開度位置に弾性的に保持するコイルバネからなる戻しバネと
   を備えるスロットル制御装置であって、
   前記スロットルギヤのガイド筒部には、該ガイド筒部の軸線にほぼ平行する軸線上において回転可能な回転体が設けられ、
   前記回転体の外周面に前記戻しバネの内周面が接触可能に構成されている
   ことを特徴とするスロットル制御装置。
2. 請求項１に記載のスロットル制御装置であって、
   前記回転体の外周面に、摺動性に優れた被覆層が設けられていることを特徴とするスロットル制御装置。
3. 請求項１又は２に記載のスロットル制御装置であって、
   前記スロットルギヤのガイド筒部に形成された回転体保持溝に対して、前記回転体が回転可能にかつその外周面を該ガイド筒部の外周面上に部分的に突出する状態で設けられていることを特徴とするスロットル制御装置。
4. 請求項１〜３のいずれか１つに記載のスロットル制御装置であって、
   前記スロットルギヤのガイド筒部に対して、前記回転体が周方向に所定間隔を隔てて複数個設けられていることを特徴とするスロットル制御装置。
5. 吸入空気が流れる吸気通路を形成するスロットルボデーと、
   前記スロットルボデーに回転可能に設けられたスロットルシャフトと、
   前記スロットルシャフトに設けられかつ前記スロットルシャフトの回転により前記吸気通路を開閉するスロットルバルブと、
   前記スロットルシャフトに対して固定されかつ同軸上に従動ギヤ部及び円筒状のガイド筒部を備えるスロットルギヤと、
   前記ガイド筒部に外嵌された状態で前記スロットルボデーと前記スロットルギヤとの間に介装されかつそのスロットルギヤを所定の開度位置に弾性的に保持する戻しバネと
   を備えるスロットル制御装置であって、
   前記スロットルギヤのガイド筒部の外周面に、摺動性に優れた被覆層が設けられていることを特徴とするスロットル制御装置。
   
   

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