JP2006017049A - エンジン用吸気量制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】バルブの制御性が安定化し、また部品点数を削減することができる。
【解決手段】この発明に係るエンジン用吸気量制御装置では、コイルばね１１は、第１のばね部１１ａ及び第２のばね部１１ｂと、第１のばね部１１ａと第２のばね部１１ｂとを連結したつなぎ部とから構成され、第１のばね部１１ａの第１の端部１２及び第２のばね部１１ｂの第２の端部１３はボディ９に取り付けられ、つなぎ最終平歯車４に取り付けられている。
【選択図】図６

Description

この発明は、バルブ開度を電気的に駆動するエンジン用吸気量制御装置であって、駆動モータが通電不良等により作動不能になったときに、バルブ開度をアイドリング開度時よりも若干開き方向の所定の中間開度に保持する機能を有するエンジン用吸気量制御装置に関するものである。

従来のエンジン用吸気量制御装置として、吸気通路内のバルブをバルブ開側に付勢するコイルねじりばねと、バルブ閉側に付勢するコイルねじりばねの２本を使用することで所定の上記中間開度を保持するものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開平２−５００６７７号公報（図１）

しかしながら、上記特許文献１のものでは、バルブを中間開度側に付勢するばねが２本必要であり、部品点数が多いとともに、中間開度から閉側と開側で、個々のばねの特性ばらつきにより、バルブの制御性が不安定になってしまうという問題点があった。

この発明は、上記のような問題点を解決することを課題とするものであって、バルブの制御性が安定化し、また部品点数を削減することができるエンジン用吸気量制御装置を得ることを目的とするものである。

この発明に係るエンジン用吸気量制御装置では、吸気通路を有するボディと、前記吸気通路を横切って設けられ前記ボディに対して回転自在のシャフトと、このシャフトに固定され回転角度により前記吸気通路内の開口度を調整するバルブと、前記シャフトに固定され駆動モータからの前記バルブの開く方向のトルクをシャフトに伝達する歯車と、前記バルブを閉じる方向に付勢するねじり用コイルばねとを備え、前記コイルばねは、第１のばね部及び第２のばね部と、第１のばね部と第２のばね部とを連結したつなぎ部とから構成され、第１のばね部の第１の端部及び第２のばね部の第２の端部は前記ボディに直接または間接的に取り付けられ、前記つなぎ部は歯車に取り付けられている。

この発明に係るエンジン用吸気量制御装置によれば、バルブの制御性が安定化し、また部品点数を削減することができる。

以下、この発明の各実施の形態について説明するが、同一、または相当部材、部位については、同一符号を付して説明する。
実施の形態１.
以下、この発明の実施の形態１のエンジン用吸気量制御装置（以下、吸気量制御装置という）について説明する。
図１はこの吸気量制御装置の正面図、図２は図１のＩＩ−ＩＩ線に沿った矢視断面図である。
この吸気量制御装置では、直流電流により駆動する駆動モータ１の出力軸にモータ平歯車２が固定されている。このモータ平歯車２には樹脂製の中間歯車３が歯合している。この中間歯車３には扇形形状の樹脂製の最終平歯車４が歯合している。この最終平歯車４には鋼材で構成された有底筒状のプレート５が埋設されている。最終平歯車４にはシャフト６の一端部が貫通して固定されている。シャフト６は、吸気通路３０を有するボディ９に第１の軸受７及び第２の軸受８を介して回転自在に支持されている。シャフト６の中間部には吸気通路３０内を通る空気流量を調整するバルブ１０が螺子止めされている。

シャフト６の最終平歯車４側には、シャフト６を囲むようにしてねじり用コイルばね１１（以下、ばねと略称する）が設けられている。
ばね１１は、図３〜図５に示すように、第１のばね部１１ａと、第２のばね部１１ｂと、第１のばね部１１ａと第２のばね部１１ｂとをつなぐＵ字形状のつなぎ部１９とから構成されている。第１のばね部１１ａの第１の端部１２と第２のばね部１１ｂの第２の端部１３とは同一方向に延出している。
第１の端部１２は可動部材１４の一端部に形成されたフック１６に係止されている。第２の端部１３は可動部材１４の他端部に形成されたフック１７に係止されている。

可動部材１４は、中間部にＬ字形状の被固着部１８が形成されている。この被固着部１８には締結手段である固定ねじ１５が貫通し、この固定ねじ１５により図６に示すようにボディ９に可動部材１４が固着されている。なお、図７は図６をボディ９から視たときの図であるが、この図７ではボディ９は省略されている。
図１、図２に示すようにボディ９にはシャフト６の回転接線方向に調整溝３１が形成されている。可動部材１４は、この調整溝３１に沿って摺動可能であり、図１の矢印Ａの範囲で可動部材１４が移動することで、バルブ１０の中間開度は調整されるようになっている。

図３に示すように、最終平歯車４には面に対して垂直に突出部２０が設けられている。この突出部２０と締結手段である固定ねじ２１の頭部との間にはばね１１のつなぎ部１９が挟まれ、かつ固定ねじ２１が突出部２０に螺着されることで、ばね１１のつなぎ部１９は最終平歯車４に固定されている。

第１のばね部１１ａの第１の端部１２及び第２のばね部１１ｂの第２の端部１３はボディ９に可動部材１４を介して取り付けられ、またつなぎ部１９は最終平歯車４に固定されているが、第１のばね部１１ａの座面とボディ９との間には空隙Ｄが形成されている。また、第２のばね部１１ｂの座面と最終平歯車４との間には、空隙Ｅが形成されている。

上記構成の吸気量制御装置では、運転者がアクセルペダルを踏み込むと、アクセル開度センサ（図示せず）からのアクセル開度信号がエンジン制御装置（以下、ＥＣＵと呼ぶ）に入力される。ＥＣＵではバルブ１０が所定の開度となるように駆動モータ１に通電し、駆動モータ１の出力軸が回転する。出力軸が回転することにより、中間歯車３、最終平歯車４は、バルブ１０を中間開度に戻そうとするばね１１の付勢力に逆らって回転し、最終平歯車４と一体のシャフト６が回転する。そして、バルブ１０を開く方向に作用する駆動モータ１からの力とバルブ１０を中間開度方向に戻そうとするばね１１の付勢力とが釣り合った位置で、バルブ１０は保持される。
また、図８（ばね１１を現出させるために、最終平歯車４の外皮である樹脂が除かれている）から分かるように、最終平歯車４が矢印Ｂの方向に回転したとき、即ちバルブ１０が全閉側に回転したときには、最終平歯車４がボディ９に設けられた全閉側ストッパ２２に当接し、バルブ１０のそれ以上の回転はできない。また、矢印Ｃの方向に、即ちバルブ１０が全開側に回転したときには、最終平歯車４がボディ９に設けられた全開側ストッパ２３に当接し、バルブ１０のそれ以上の回転はできない。

また、第１のばね部１１ａの第１の端部１２、及び第２のばね部１１ｂの第２の端部１３は、可動部材１４を介してボディ９に取り付けられているので、駆動モータ１が通電不良等により作動不能になったときには、第１のばね部１１ａと第２のばね部１１ｂとのそれぞれのねじり弾性力が釣り合った位置で、ばね１１のつなぎ部１９が定まる。即ち、つなぎ部１９に固定された最終平歯車４を介してバルブ１０は、アイドリング開度時よりも若干開き方向の所定の中間開度で保持される。

上記構成の吸気量制御装置によれば、第１のばね部１１ａの第１の端部１２及び第２のばね部１１ｂの第２の端部１３はボディ９に可動部材１４を介して取り付けられ、つなぎ部１９は最終平歯車４に固定されているので、１本のばね１１で所定の中間開度を保持することができ、従来のものと比較してばね１１の本数を削減することができるとともに、バルブ１０の制御性が安定化する。

また、ボディ９には両端部にフック１６、１７を有する可動部材１４が固定され、第１の端部１２及び第２の端部１３は、それぞれそのフック１６、１７に係止されているので、第１の端部１２及び第２の端部１３はボディ９に可動部材１４を介して簡単に取り付けられる。

また、固定ねじ２１を用いたことにより、つなぎ部１９は、最終平歯車４に簡単に固定される。

また、第１のばね部１１ａの座面とボディ９との間には、空隙Ｄが形成され、第２のばね部１１ｂの座面と最終平歯車４との間には、空隙Ｅが形成されているので、最終平歯車４が回転する際に、ばね１１は、ボディ９及び最終平歯車４と摺接するようなことはなく、ばね１１の特性は保持される。

また、ボディ９には、シャフト６の回転方向に延びた調整溝３１が形成されており、可動部材１４のフック１７側の端部はこの調整溝３１に摺動可能であるので、可動部材１４をこの調整溝３１に沿って摺動させることで、バルブ１０の中間開度を簡単に調整することができる。

実施の形態２．
図９はこの発明の実施の形態２の吸気量制御装置を示す要部側面図、図１０は図９をボディ９から視たときの図である。但し、図１０ではボディ９は省略されている。
この実施の形態による吸気量制御装置では、一端部にフックを有する可動部材１１４が固定ねじ１５によりボディ９に固定されている。このフックには第２のコイル部１１ｂの第２の端部１３が係止されている。第１のコイル部１１ａの第１の端部１２はボディ９に形成された凸部３２に係止されている。
他の構成は実施の形態１の吸気量制御装置と同様である。

この実施の形態の吸気量制御装置によれば、可動部材１１４を調整溝３１に沿って摺動することで、第２の端部１３がシャフト６の回転方向に変位し、バルブ１０の中間開度が簡単に調整される。

実施の形態３．
図１１はこの発明の実施の形態３の吸気量制御装置のばね１１１を示す正面図、図１２は図１１のばね１１１を示す左側側面図である。
この上記構成の吸気量制御装置では、図１３及び図１４に示すように、Ｕ字形状のつなぎ部１９は、最終平歯車４に形成された被圧入部２４に圧入されて固定されている。
他の構成は実施の形態１の吸気量制御装置と同様である。

この実施の形態の吸気量制御装置によれば、つなぎ部１９を被圧入部２４に圧入することで、つなぎ部１９を最終平歯車４に簡単に取り付けることができる。

なお、上記各実施の形態では、可動部材１４、１１４を介して第１の端部１２、第２の端部１３がボディ９に取り付けられているが、第１の端部、第２の端部をボディに直接取り付けたものであってもよい。

この発明の実施の形態１のエンジン用吸気量制御装置を示す正面図である。 図１のＩＩ−ＩＩ線に沿った矢視断面図である。 図１のエンジン用吸気量制御装置の要部分解斜視図である。 図１のねじリ用コイルばねを示す正面図である。 図４のねじり用コイルばねを示す左側面図である。 図１のエンジン用吸気量制御装置の要部を示す側面図である。 図６のエンジン用吸気量制御装置の要部をボディ側から視た示す図である。 図１の最終平歯車の回転動作を説明するための図である。 この発明の実施の形態２のエンジン用吸気量制御装置の要部を示す側面図である。 図９のエンジン用吸気量制御装置の要部をボディ側から視た示す図である。 この発明の実施の形態３のエンジン用吸気量制御装置のねじリ用コイルばねを示す正面図である。 図１１のねじり用コイルばねを示す左側面図である。 図１１のつなぎ部が最終平歯車に取り付けられたときの様子を示す図である。 図１３の要部の左側面図である。

符号の説明

１ 駆動モータ、４ 最終平歯車、６ シャフト、９ ボディ、１０ バルブ、１１，１１１ ねじり用コイルばね、１１ａ 第１のばね部、１１ｂ 第２のばね部、１２ 第１の端部、１３ 第２の端部、１４，１１４ 可動部材、１５ 固定ねじ、１６，１７ フック、１９ つなぎ部、２１ 固定ねじ（締結手段）、２４ 被圧入部、３０ 吸気通路、３１ 調整溝、Ｄ,Ｅ 空隙。

Claims (7)

1. 吸気通路を有するボディと、
   前記吸気通路を横切って設けられ前記ボディに対して回転自在のシャフトと、
   このシャフトに固定され回転角度により前記吸気通路内の開口度を調整するバルブと、
   前記シャフトに固定され駆動モータからの前記バルブの開く方向のトルクをシャフトに伝達する歯車と、
   前記バルブを閉じる方向に付勢するねじり用コイルばねとを備え、
   前記コイルばねは、第１のばね部及び第２のばね部と、第１のばね部と第２のばね部とを連結したつなぎ部とから構成され、第１のばね部の第１の端部及び第２のばね部の第２の端部は前記ボディに直接または間接的に取り付けられ、前記つなぎ部は歯車に取り付けられているエンジン用吸気量制御装置。
2. 前記ボディには両端部にフックを有する可動部材が固定され、前記第１の端部及び前記第２の端部は、それぞれ前記フックに係止されている請求項１に記載のエンジン用吸気量制御装置。
3. 前記ボディには一端部にフックを有する可動部材が固定され、前記第１の端部は前記ボディに係止され、前記第２の端部は前記フックに係止されている請求項１に記載のエンジン用吸気量制御装置。
4. 前記つなぎ部は、前記歯車に締結手段により固定されている請求項１ないし３の何れか１項に記載のエンジン用吸気量制御装置。
5. Ｕ字形状の前記つなぎ部は、前記歯車に形成された被圧入部に圧入されて取り付けられている請求項１ないし４の何れか１項に記載のエンジン用吸気量制御装置。
6. 前記第１のばね部の座面と前記ボディとの間、及び前記第２のばね部の座面と前記歯車との間には、空隙が形成されている請求項１ないし５の何れか１項に記載のエンジン用吸気量制御装置。
7. 前記ボディには、前記シャフトの回転方向に延びた調整溝が形成されており、前記可動部材の端部はこの調整溝に沿って摺動可能である請求項１ないし６の何れか１項に記載のエンジン用吸気量制御装置。

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