JP2006022678A - 内燃機関用吸気制御装置 - Google Patents

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弘之 角
Katsuya Torii
勝也 鳥居
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Abstract

【課題】 中間ストッパ部材7の先端部に設けられる係止部62の異常摩耗を防止することを課題とする。また、コイルスプリング6のU字フック部13の係止部62からのこぼれ落ちを防ぎ、位置ズレを防止することを課題とする。
【解決手段】 中間ストッパ部材7を略円筒面形状のカムによって構成することで、電子制御式スロットル制御装置の中間開度調整時および使用中に、係止部62の円筒面とU字フック部13とが直接的に接触することになる。そして、中間開度調整時および使用中に、係止部62の円筒面がU字フック部13から繰り返し衝撃荷重を受けても、係止部62の円筒面とU字フック部13との接触面積が増加することで面圧が下がるため、係止部62の円筒面の異常摩耗を防止できる。また、係止部62を円筒面形状とすることで、U字フック部13を受ける面積が増加し、こぼれ落ちによる位置ズレを防止できる。
【選択図】 図4

Description

本発明は、自動車等の車両に搭載される内燃機関用吸気制御装置に関するもので、特に運転者のアクセル操作量に応じて駆動モータを駆動して、スロットルボデーのスロットルボア部内に回転自在に収容されたバタフライ弁方式のスロットルバルブの回転角度を制御する電子制御式スロットル制御装置に係わる。
[従来の技術]
従来より、何らかの要因によって駆動モータへの電流の供給が遮断された際に、複数のスプリングのそれぞれの異なる付勢力を利用して機械的にスロットルバルブを全閉位置と全開位置との間の所定の中間位置(スロットルバルブのデフォルト開度とも言う)に保持することで、内燃機関は直ちに停止状態となることなく、車両の退避走行を可能とするオープナ側機能を備えた電子制御式スロットル制御装置が提案されている(例えば、特許文献1参照)。
ところが、従来の電子制御式スロットル制御装置においては、何らかの要因によって駆動モータへの電流の供給が断たれた時に、スロットルバルブを中間位置に保持するオープナ側機能を備えたものであるが、オープナ部材および中間ストッパ部材よりなる2つのレバー部材とオープナ側機能用のスプリングとリターン側機能用のスプリングよりなる2つのばね部材とが必要であり、部品点数が多く、高コストとなるという不具合があった。また、スロットルボデー側の係止部に当接する中間ストッパ部材は、オープナ部材との当接部位を介してスロットルバルブにおける中間位置を設定するという複雑な構成を採用しているため、部品公差等のバラツキによってもスロットルバルブのデフォルト開度位置が変化してしまうという不具合があった。
そこで、上記の不具合を解決するために、電子制御式スロットル制御装置のオープナ機構において、部品点数を削減して構成を簡素化すると共に、中間位置(デフォルト位置とも言う)におけるスロットルバルブの開度位置精度を向上するという目的で、図17に示したように、リターン側機能(以下リターンスプリング機能と言う)を有するリターンスプリング11とオープナ側機能(以下デフォルトスプリング機能と言う)を有するデフォルトスプリング12との結合部を略逆U字形状に曲げてU字フック部13とし、両端部(リターンスプリング11の一端部およびデフォルトスプリング12の他端部)を異なる方向に巻き込んだ1本のコイルスプリング構造が提案されている(例えば、特許文献2、3参照)。
上記の特許文献2、3に記載の電子制御式スロットル制御装置の場合には、図10および図11に示したように、スロットルボデー1のスロットルボア部14内に開閉自在に収容されたスロットルバルブ3およびスロットルシャフト4を駆動する動力ユニットを、駆動源である駆動モータ5と、この駆動モータ5の回転速度を所定の減速比となるように減速する歯車減速機構とを含んで構成している。なお、歯車減速機構は、駆動モータのモータシャフトに固定されたピニオンギヤ24と、このピニオンギヤ24と噛み合って回転する中間減速ギヤ25と、この中間減速ギヤ25と噛み合って回転するバルブギヤ26とによって構成されている。ここで、バルブギヤ26は、スロットルシャフト4の軸方向の一端部に一体的に結合されている。また、スロットルバルブ3の全閉位置(アイドル開度)と中間位置(デフォルト開度)との間では、1本のコイルスプリングのU字フック部13が、スロットルボデー1のギヤハウジング部16の外壁部に一体的に形成されたボス形状の中間位置ストッパ101に捩じ込まれた中間開度調整用スクリュー102の先端に係止されるように構成されている。
[従来の技術の不具合]
しかしながら、上記の特許文献2、3に記載の電子制御式スロットル制御装置においては、スロットルボデー1のギヤハウジング部16の中間位置ストッパ101にスロットルバルブ3の中間位置(デフォルト開度)を調整するための中間開度調整用スクリュー102が設けられている。そして、エンジンを停止させて駆動モータへの通電をオフ(OFF)する毎に、スロットルバルブ3が中間位置(デフォルト開度)に戻る際、あるいはスロットルバルブ3の開度が全閉位置(アイドル開度)と中間位置(デフォルト開度)との間の開度の際には、中間開度調整用スクリュー102にコイルスプリング6のU字フック部13から繰り返し衝撃荷重が加わる。
特に、図12に示したように、中間開度調整用スクリュー102の雄ねじ部103よりも先端側の角部とコイルスプリング6のU字フック部13とが直接的に接触しているため、衝撃による摩耗が非常に大きい。これにより、使用中に、摩耗により中間開度のズレが発生するという問題が生じる。また、図13に示したように、中間開度調整用スクリュー102の回転によりコイルスプリング6のU字フック部13が左右に移動するため、U字フック部13の位置が安定せず、位置精度が悪いという問題が生じる。
そこで、図14に示したように、中間開度調整用スクリュー102の雄ねじ部103よりも先端形状を球面形状とし、コイルスプリング6のU字フック部13から繰り返し衝撃荷重を受けて中間開度調整用スクリュー102の球面部が摩耗しても接触面積が急増し面圧を下げることにより、摩耗量を減らすようにした構造が考えられる。
しかし、中間開度調整用スクリュー102の雄ねじ部103よりも先端形状が球面形状であるため、図15および図16に示したように、コイルスプリング6のU字フック部13が左右に動くと中間開度調整用スクリュー102の雄ねじ部103の先端部からこぼれ落ちてしまう。これにより、中間開度を調整した後に、コイルスプリング6のU字フック部13の位置が動き、中間開度のズレが発生してしまう。
米国特許第5492097号公報(第1−9頁、図1−図11) 特開2002−256894号公報(第1−10頁、図1−図7) 特開2004−144039号公報(第1−15頁、図1−図5)
本発明の目的は、中間ストッパ部材の先端部に設けられる係止部がコイルスプリングのU字フック部から繰り返し衝撃荷重を受けても、中間ストッパ部材の先端部に設けられる係止部の異常摩耗を防止することのできる内燃機関用吸気制御装置を提供することにある。また、コイルスプリングのU字フック部の位置ズレを防止することのできる内燃機関用吸気制御装置を提供することにある。さらに、コイルスプリングのU字フック部が左右に動いても中間ストッパ部材の係止部からのこぼれ落ちを防ぎ、位置ズレを防止することのできる内燃機関用吸気制御装置を提供することにある。
請求項1に記載の発明によれば、スロットルボデーのハウジング部とハウジングカバーとの間に形成される円筒状空間の内部に、リターンスプリングとデフォルトスプリングとを一体化したコイルスプリングを収容している。そして、リターンスプリングとデフォルトスプリングとの結合部には、少なくともスロットルバルブの回転角度に相当するスロットル開度が中間開度となった際に、中間ストッパ部材の係止部に直接的に接触して保持される略逆U字状のU字フック部が設けられている。そして、中間ストッパ部材の先端部に設けられる係止部の外形形状(または外径形状)を、略円周面形状または略円筒面形状とすることにより、内燃機関用吸気制御装置の中間開度(デフォルト開度)調整時および使用中に、中間ストッパ部材の先端部に設けられる係止部の円周面または円筒面とコイルスプリングのU字フック部とが接触する。そして、内燃機関用吸気制御装置の中間開度(デフォルト開度)調整時および使用中に、コイルスプリングのU字フック部から繰り返し衝撃荷重を受けて係止部の円周面または円筒面が摩耗しても、係止部の円周面または円筒面とコイルスプリングのU字フック部との接触面積が増加し面圧が下がるため、係止部の円周面または円筒面の異常摩耗を防止することがきる。
請求項2に記載の発明によれば、中間ストッパ部材として、コイルスプリングのU字フック部の軸線の垂線に対して略直交する方向に回転中心軸線を有する略円筒状のカムを用いている。そして、スロットルバルブの中間開度の調整時には、カムをその回転中心軸線を中心にして回転させることで、カムの先端部に設けられる係止部の円周面または円筒面とコイルスプリングのU字フック部とが直接的に線接触または面接触する位置が変わる。この場合には、カムが中間開度調整用スクリューのような回転がなく、コイルスプリングのU字フック部が移動しないため、コイルスプリングのU字フック部の位置ズレを防止できるので、スロットルバルブの中間開度の位置精度を向上することができる。また、カムの先端部に設けられる係止部の円周面または円筒面とコイルスプリングのU字フック部との接触面積が非常に広いため、仮にコイルスプリングのU字フック部が係止部の円周面または円筒面上を左右に動いても、コイルスプリングのU字フック部が係止部の円周面または円筒面からこぼれ落ちることはなく、こぼれ落ちによる位置ズレを防止できる。
請求項3に記載の発明によれば、カムの先端部に設けられる係止部を、断面略半円柱形状に形成しても良い。そして、カムの先端部に設けられる係止部として、中間開度を全開方向に開く側に次第に増やすような上り勾配の第1カムプロフィール、および中間開度を全閉方向に閉じる側に次第に減らすような下り勾配の第2カムプロフィールを有するカム山を用いても良い。また、請求項4に記載の発明によれば、カムの回転中心軸線方向の一端部または両端部に、工具と係合することが可能な係合溝を形成している。これによって、工具をカムの係合溝に係合させて、カムを回転中心軸線を中心にして回転させることにより、カムの先端部に設けられる係止部の円周面または円筒面とコイルスプリングのU字フック部とが直接的に線接触または面接触する位置を変更することができる。したがって、例えば車両を退避走行させる時または内燃機関の停止時のデフォルト開度(中間開度)等)に、スロットルバルブの回転角度に相当するスロットル開度を調整することができる。
請求項5に記載の発明によれば、運転者のアクセル操作量に対応して駆動モータが通電されて駆動モータの出力軸が回転すると、バタフライ弁方式の回転弁であるスロットルバルブが、コイルスプリングのリターンスプリングの付勢力に抗して運転者のアクセル操作量に対応した回転角度分だけ回転し、吸入空気量を最小とする全閉位置から、吸入空気量を最大とする全開位置側へ開く。したがって、スロットルボデーのスロットルボア部内に形成される断面円形状のスロットルボアが所定のスロットル開度だけ開かれ、スロットルボアを流れる吸入空気量が制御されるので、エンジン回転速度が運転者のアクセル操作量に対応した速度に変更される。また、請求項6に記載の発明によれば、何らかの要因によって駆動モータへの電流の供給が遮断された際に、リターンスプリングとデフォルトスプリングとのそれぞれの異なる付勢力を利用して機械的にスロットルバルブの回転角度に相当するスロットル開度を全閉位置と全開位置との間の中間設定開度に保持することができるので、内燃機関は直ちに停止状態となることなく、車両の退避走行が可能となる。
本発明を実施するための最良の形態は、中間ストッパ部材の先端部に設けられる係止部がコイルスプリングのU字フック部から繰り返し衝撃荷重を受けても、中間ストッパ部材の先端部に設けられる係止部の異常摩耗を防止するという目的を、コイルスプリングのU字フック部が直接的に接触する、中間ストッパ部材の先端部に設けられる係止部の外形形状(または外径形状)を、略円周面形状または略円筒面形状とすることで実現した。
[実施例1の構成]
図1ないし図5は本発明の実施例1を示したもので、図1および図2は電子制御式スロットル制御装置の全体構造を示した図で、図3はスロットルボデーのギヤハウジング部を示した図である。
本実施例の電子制御式スロットル制御装置は、自動車のアクセルペダル(図示せず)の踏み加減(アクセル操作量)に基づいて、例えばガソリンエンジン等の内燃機関(以下エンジンと言う)の各気筒(シリンダ)の燃焼室内に流入する吸入空気量を制御することでエンジン回転速度またはエンジントルクをコントロールする装置である。
電子制御式スロットル制御装置は、エンジンのインテークマニホールドまたはサージタンクに支持されたブラケット端面(取付フランジ端面)に取り付けられるスロットルボデー1と、このスロットルボデー1の断面円形状のスロットルボア2内に開閉自在に収容されたスロットルバルブ3と、このスロットルバルブ3と一体的に回転するスロットルシャフト4と、スロットルバルブ3を全開方向または全閉方向に駆動する駆動モータ(アクチュエータ:図6参照)5と、この駆動モータ5の回転出力をスロットルバルブ3に伝達する歯車減速機構(動力伝達機構)と、運転者のアクセル操作量に応じて駆動モータ5を駆動して、スロットルバルブ3の回転角度に相当するスロットル開度を電子制御するエンジン制御装置(エンジン制御ユニット:以下ECUと呼ぶ)とを備えた内燃機関用吸気制御装置である。
また、電子制御式スロットル制御装置は、リターンスプリング機能を有する第1スプリング部(以下リターンスプリングと言う)11とオープナスプリング機能を有する第2スプリング部(以下デフォルトスプリングと言う)12とを一体化することで、スロットルバルブ3を全閉方向または全開方向に付勢する1本のコイルスプリング6と、スロットルバルブ3の中間設定開度(デフォルト開度)が適正範囲内に入るように手動調整するカム式中間開度調整機構(図3ないし図5参照)とを備えている。
本実施例のスロットルボデー1は、スロットルボア(吸気通路)2を形成する円管状のスロットルボア部(円筒部:以下ボア壁部と言う)14を有し、且つこのボア壁部14内にエンジンに向かう吸入空気(エア)が流れる断面略真円形状の吸気通路を形成するスロットルハウジングであって、スロットルボア2内にスロットルバルブ3を全閉位置から全開位置に至るまで回動方向に回転自在に保持する装置であり、エンジンのインテークマニホールドまたはサージタンクに支持されたブラケット端面に固定ボルトや締結ネジ等の締結具(図示せず)を用いて締め付け固定されている。
そして、ボア壁部14は、エアクリーナ(図示せず)から吸気管(図示せず)を介して吸入空気を吸い込むための空気入口部(吸気通路)、およびエンジンのサージタンクまたはインテークマニホールドに吸入空気を流入させるための空気出口部(吸気通路)を有し、吸入空気の流れ方向に渡って略同一の内径および外径となるように一体的に形成されている。また、ボア壁部14の外壁部には、駆動モータ5を収容保持するモータハウジング部15と、コイルスプリング6を収容すると共に、歯車減速機構を構成する各ギヤを回転自在に収容するギヤハウジング部16とが一体的に形成されている。
また、ボア壁部14の中心軸線方向に略直交する方向の両側には、スロットルシャフト4の軸方向の一端部(第1軸受摺動部)を回転自在に支持する略円筒形状の第1軸受ボス部(第1軸受支持部)、およびスロットルシャフト4の軸方向の他端部(第2軸受摺動部)を回転自在に支持する略円筒形状の第2軸受ボス部(第2軸受支持部)がそれぞれ一体的に形成されている。そして、第1、第2軸受ボス部の内部には、スロットルシャフト4の第1、第2軸受摺動部を回転方向に摺動自在に軸支する第1、第2軸受(ベアリング:図示せず)が介装されている。
なお、第1軸受ボス部は、ボア壁部14の外壁面、つまりギヤハウジング部16の底壁面から図示右方向に向かって突出するように一体的に形成されており、その外周部は、コイルスプリング6のリターンスプリング11のコイル内径側を保持するスプリング内周ガイド17(図6および図10参照)として機能する。また、ボア壁部14の軸線方向の下流側端部の外周には、エンジンのインテークマニホールドまたはサージタンクに支持されたブラケット端面に締結ボルト等の締結具(図示せず)を用いて結合される取付フランジ部18が一体的に形成されている。取付フランジ部18は、ボア壁部14の軸線方向の下流側端部の外壁面から半径方向の外径側に突出するように設けられており、上記の締結ボルト等の締結具が挿通する丸穴形状の挿通孔19が複数形成されている。
ここで、ECUには、運転者(ドライバー)によるアクセルペダルの踏み加減(アクセル操作量)を電気信号(アクセル開度信号)に変換し、ECUへどれだけアクセルペダルが踏み込まれているかを出力するアクセル開度センサ(図示せず)が接続されている。また、内燃機関用スロットル制御装置は、スロットルバルブ3の開度を電気信号(スロットル開度信号)に変換し、ECUへどれだけスロットルバルブ3が開いているかを出力する回転角度センサ(スロットルポジションセンサ)を有している。そして、本実施例のECUは、回転角度センサからのスロットル開度信号とアクセル開度センサからのアクセル開度信号との偏差がなくなるように駆動モータ5に対して比例積分微分制御(PID制御)によるフィードバック制御を行うように構成されている。
ここで、回転角度センサは、スロットルバルブ3の回転角度に相当するスロットル開度を検出するスロットル開度センサであって、スロットルバルブ3と一体的に回転するスロットルシャフト4の軸方向の一端部に取り付けられる磁界発生源である分割型(略角形状)の永久磁石(マグネット:図6参照)20、およびこのマグネット20に磁化される分割型(略円弧状)のヨークの内周面に対向して配置されて、マグネット20の磁力を受けて、スロットルバルブ3の回転角度(バルブ角度)を検出する非接触式の磁気検出素子(例えばホール素子、ホールIC、磁気抵抗素子等)によって構成されている。なお、回転角度センサ、特に非接触式の磁気検出素子は、スロットルボデー1の外壁部に組み付けられるセンサカバー9に一体的に配置されている。また、マグネット20およびヨークは、歯車減速機構の構成要素の1つであるバルブギヤ26の内周面に接着剤等を用いて固定されている。
本実施例のスロットルバルブ3は、金属材料または樹脂材料により略円板形状に形成されて、スロットルボデー1のスロットルボア2内を流れる吸入空気の平均的な流れの軸線方向に対して略直交する方向に回転中心軸線を有するバタフライ弁方式の回転弁である。このスロットルバルブ3は、吸入空気量を最小とする全閉位置から、吸入空気量を最大とする全開位置までの回転可能範囲内において回転角度(バルブ開度)が変更されることで、エンジンに吸入される吸入空気量を制御する。そして、スロットルバルブ3は、スロットルシャフト4のバルブ保持部21に形成されたバルブ挿入孔22内に差し込まれた状態で、スロットルシャフト4に締結ねじ等の締結具23を用いて締め付け固定されている。これにより、スロットルバルブ3とスロットルシャフト4とが一体化されて一体的に回転することが可能となる。
スロットルシャフト4は、例えば真鍮、ステンレス鋼等の金属材料により中軸丸棒状に形成されて、スロットルバルブ3の金属シャフトを構成するものであって、スロットルバルブ3を保持固定するバルブ保持部21を有している。また、スロットルシャフト4の軸方向の一端部は、スロットルボデー1の第1軸受ボス部内において回転自在に摺動する第1軸受摺動部として機能する。また、スロットルシャフト4の軸方向の他端部は、スロットルボデー1の第2軸受ボス部内において回転自在に摺動する第2軸受摺動部として機能する。そして、スロットルシャフト4の軸方向の一端部には、歯車減速機構の構成要素の1つであるバルブギヤ26が一体的に形成されている。
ここで、スロットルバルブ3およびスロットルシャフト4を開弁方向(または閉弁方向)に回転駆動する動力ユニットは、動力源である駆動モータ5と、この駆動モータ5の回転速度を所定の減速比となるように減速する歯車減速機構とを含んで構成されている。
本実施例の駆動モータ5は、センサカバー9内に埋設されたモータ用通電端子に一体的に接続されて、通電されるとモータシャフト(図示せず)が正転方向または逆転方向に回転する電動式のアクチュエータ(駆動源)である。そして、駆動モータ5のフロントエンドフレームは、ギヤハウジング部16の底壁部に形成される円形状のモータ挿入口の周囲に締め付け固定されている。
本実施例の歯車減速機構は、駆動モータ5のモータシャフトの外周に固定されたピニオンギヤ24と、このピニオンギヤ24と噛み合って回転する中間減速ギヤ25と、この中間減速ギヤ25と噛み合って回転するバルブギヤ26とによって構成され、駆動モータ5の回転動力をスロットルシャフト4に伝達する動力伝達機構として利用されている。ここで、中間減速ギヤ25は、回転中心を成す支持軸27の外周に回転自在に嵌め合わされている。また、支持軸27の軸方向の一端部は、センサカバー9の内壁面に形成された凹状部に嵌め込まれ、他端部(図示左端部)は、スロットルボデー1のボア壁部2の外壁面に形成された凹状部に圧入固定されている。
本実施例のバルブギヤ26は、樹脂材料または金属材料(非磁性材料等)により略円環形状となるように形成されている。このバルブギヤ26の外周面には、中間減速ギヤ25と噛み合うギヤ部(歯状部)31が一体的に形成されている。また、バルブギヤ26の外周部、つまりギヤ部31の周方向の一端面には、スロットルバルブ3が全閉位置まで閉じた際に、スロットルボデー1のギヤハウジング部16に一体的に設けられたブロック状(またはボス状または凸状)の全閉ストッパ32に係止される全閉ストッパ部33が一体的に形成されている。また、バルブギヤ26の外周部、つまりギヤ部31の周方向の他端面には、スロットルバルブ3が全開位置まで開いた際に、スロットルボデー1のギヤハウジング部16に一体的に設けられたブロック状(またはボス状または凸状)の全開位置ストッパ(図示せず)に係止される全開ストッパ部(図示せず)が一体的に形成されている。
そして、バルブギヤ26の内周部には、スロットルシャフト4の軸方向の一端部に設けられた嵌合部に嵌合する嵌合穴が設けられている。本実施例では、スロットルバルブ3およびスロットルシャフト4とバルブギヤ26とが一定の相対角度となるように規定するために、更にはスロットルシャフト4とバルブギヤ26とが相対回転することを防止するために、スロットルシャフト4の嵌合部の外周およびバルブギヤ26の嵌合穴の内周に二面幅部をそれぞれ形成している。なお、バルブギヤ26は、嵌合穴より突出した嵌合部をかしめることで、スロットルシャフト4の軸方向の一端部(嵌合部)にかしめ固定されている。
また、バルブギヤ26の外周部、つまり全閉ストッパ部33よりも周方向の一方側からは、スロットルバルブ3およびスロットルシャフト4と一体的に回転すると共に、コイルスプリング6のデフォルトスプリング12に全閉位置から中間位置側(全開方向)に付勢されるオープナ部材(オープナレバー)34が軸方向の図示左方向(ボデー側、スロットルボア部側)に向けて略L字状に突出するように一体的に形成されている。このオープナレバー34には、コイルスプリング6のデフォルトスプリング12の他端部を係止する第2係止部35、コイルスプリング6のリターンスプリング11とデフォルトスプリング12との結合部であるU字フック部13に係脱自在に係合するフック係合部36、およびこのフック係合部36の近傍に、コイルスプリング6のU字フック部13の軸方向(図示左右方向)のそれ以上の移動を規制する複数の横ズレ防止ガイド37が一体成形されている。
また、バルブギヤ26のボデー側面(スロットルボア部側面)から図示左方向に向かって突出するように一体的に形成された円筒状部の外周部は、コイルスプリング6のデフォルトスプリング12のコイル内径側を保持するスプリング内周ガイド39として機能する。このスプリング内周ガイド39は、コイルスプリング6のリターンスプリング11のコイル内径側を保持するスプリング内周ガイド17と略同一軸心上で、且つ略同一外径を有するように、しかもスプリング内周ガイド17に対向して配置されており、コイルスプリング6のU字フック部13近傍のリターンスプリング11からデフォルトスプリング12の他端部近傍までのコイルスプリング6のコイル内径側を保持する。
本実施例のコイルスプリング6は、バルブギヤ26に一体化されたオープナレバー34を介してスロットルバルブ3を全開位置側から中間位置(デフォルト開度)および全閉位置まで戻す方向に付勢するリターンスプリング11、およびバルブギヤ26に一体化されたオープナレバー34を介してスロットルバルブ3を全閉位置側から中間位置(デフォルト開度)まで戻す方向に付勢するデフォルトスプリング12を一体化することで、スロットルバルブ3を全閉方向および全開方向に付勢する1本のコイル状のスプリングである。このコイルスプリング6は、スロットルボデー1のボア壁部14の外壁面、つまりギヤハウジング部16の円筒凹形状の底壁面とバルブギヤ26のボア壁部側端面との間に装着されて、リターンスプリング11とデフォルトスプリング12との結合部(途中)を略逆U字形状に曲げて中間ストッパ部材7に保持されるU字フック部13とし、両端部を異なる方向に巻き込んだ1本のコイル状のばね構造としたものである。
ここで、本実施例の1本のコイルスプリング6は、スロットルボデー1のボア壁部14の外壁面とバルブギヤ26の対向面との間に装着されており、リターンスプリング11とデフォルトスプリング12とを一体化し、且つリターンスプリング11の一端部およびデフォルトスプリング12の他端部を異なる方向に巻き込んだ1本のコイル状のばねである。そして、リターンスプリング11とデフォルトスプリング12との結合部には、何らかの要因によって駆動モータ5への電力の供給が断たれた際に、中間ストッパ部材7に保持されるU字フック部13が設けられている。リターンスプリング11は、ばね鋼の丸棒をコイル状に成形されている。このリターンスプリング11の一端部には、スロットルボデー1のボア壁部14の外壁面に一体的に形成された第1係止部29に係止または保持されるスプリングボデー側フック(第1被係止部)41が設けられている。
また、デフォルトスプリング12は、ばね鋼の丸棒をコイル状に成形されている。また、デフォルトスプリング12は、リターンスプリング11の巻き方向(コイル方向)とは逆向きとなるように、しかもリターンスプリング11の巻き数(リターンスプリング11の中心軸線方向の高さ)よりも少ない巻き数(デフォルトスプリング12の中心軸線方向の高さ)でコイル状に巻かれており、リターンスプリング11と共に、コイル外径が中心軸線方向に略同一で、且つコイル間隔が略等しい略等ピッチコイルを構成している。さらに、デフォルトスプリング12の線径は、リターンスプリング11の線径と略等しく、また、デフォルトスプリング12のコイル外径は、リターンスプリング11のコイル外径と略等しい。また、デフォルトスプリング12の他端部には、オープナレバー34の第2係止部35に係止または保持されるスプリングギヤ側フック(第2被係止部)42が設けられている。
なお、1本のコイルスプリング6として、すなわち、リターンスプリング(第1スプリング部)11またはデフォルトスプリング(第2スプリング部)12として、コイル外径が中心軸線方向に略同一で、且つコイルの間隔が同じ等ピッチコイル、あるいはコイル外径が中心軸線方向に略同一で、且つコイルの間隔を変更した不等ピッチコイル、あるいはコイル外径が中心軸線方向に変化する非線形ばね(例えば鼓形ばね、俵形ばね、円錐台形状ばね等)を用いても良い。
本実施例の電子制御式スロットル制御装置では、上述したように、スロットルボデー1のボア壁部14の外壁部に、駆動モータ5を収容保持するモータハウジング部15と、コイルスプリング6を収容すると共に、歯車減速機構を構成する各ギヤを回転自在に収容するギヤハウジング部16とが一体的に形成されている。そして、ギヤハウジング部16の開口側は、回転角度センサの磁気検出素子、ターミナルおよびステータを保持するセンサカバー9によって気密的または液密的に閉塞されている。モータハウジング部15の内部には、駆動モータ5を保持固定するための断面円形状のモータ収容穴(内部空間)51が形成されている(図6参照)。
また、ギヤハウジング部16の内部には、コイルスプリング6を収容する断面円筒形状のスプリング室(内部空間)52、および内部に歯車減速機構を構成する各ギヤを回転自在に収容するギヤ室(内部空間)53が形成されている(図1および図6参照)。そして、ギヤハウジング部16の底壁部には、駆動モータ5をモータ収容穴51内に挿入するための略円形状のモータ挿入口が一体的に形成されている。また、ギヤハウジング部16には、コイルスプリング6のリターンスプリング11の一端部を係止する第1係止部(ボデー側フック)29が一体的に形成されている。
センサカバー9は、上述した回転角度センサのターミナル間や、駆動モータ5へのモータ用通電端子間を電気的に絶縁することが可能な熱可塑性樹脂等の樹脂材料(耐熱性樹脂:例えばポリフェニレンサルファイド:PPS、またはポリアミド樹脂:PA、またはポリプロピレン:PP、またはポリエーテルイミド:PEI等)により所定の形状となるように射出成形金型内で射出成形された熱可塑性樹脂製品(ハウジングカバー)である。このセンサカバー9には、図示しないコネクタが接続される円筒形状のコネクタ受け部54が樹脂成形で一体的に形成されている。そして、センサカバー9は、モータハウジング部15およびギヤハウジング部16の凹状部との間にモータ収容穴51、スプリング室52およびギヤ室53を形成する。
そして、センサカバー9は、図1ないし図5に示したように、ギヤハウジング部16の開口側に設けられた角環状の開口側端面55に結合される角環状の結合端面56を有し、リベットやスクリューもしくは溶着、接着等によってギヤハウジング部16の開口側端面55に組み付けられている。ここで、本実施例のスロットルボデー1のギヤハウジング部16およびセンサカバー9には、センサカバー9の結合端面56を、ギヤハウジング部16の開口側端面55に組み付けた際に、中間ストッパ部材7の回転軸8を回転自在に軸支する軸受嵌合部57、58が一体的に形成されている。なお、スロットルボデー1のギヤハウジング部16側の軸受嵌合部57は、開口しており、センサカバー9の軸受嵌合部58は、閉塞されている。そして、軸受嵌合部57、58には、円形状の嵌合穴59、60が形成されている。
本実施例のカム式中間開度調整機構は、図4および図5に示したように、何らかの要因によって駆動モータ5への電流の供給が遮断(駆動モータ5への通電をオフ:通電OFF)された際、およびエンジンの停止に伴い駆動モータ5への電流の供給を停止(駆動モータ5への通電をオフ:通電OFF)した際に、コイルスプリング6のリターンスプリング11とデフォルトスプリング12とのそれぞれの異なる方向の付勢力を利用して機械的にスロットルバルブ3を全閉位置と全開位置との間の所定の中間位置(中間設定開度、デフォルト開度)に保持または係止する中間ストッパ部材7等によって構成されている。
中間ストッパ部材7は、金属材料または樹脂材料によって所定の円筒形状に一体的に形成されており、コイルスプリング6のU字フック部13の軸線の垂線に対して略直交する方向に回転中心軸線を有する略円筒状のカムである。この中間ストッパ部材7には、軸受嵌合部57、58に回転自在に軸支される回転軸8の外周に嵌合する円形状の嵌合孔61が設けられている。また、中間ストッパ部材7の先端部には、スプリング室52およびギヤ室53内に突出するように設けられて、且つコイルスプリング6のU字フック部13に直接的に接触する略円筒面形状の係止部62が設けられている。
係止部62には、断面略半円柱形状に設けられ、中間設定開度を全開方向に開く側に次第に増やすような上り勾配の第1カムプロフィール62a、および中間設定開度を全閉方向に閉じる側に次第に減らすような下り勾配の第2カムプロフィール62bが形成されている。なお、コイルスプリング6のU字フック部13に直接的に接触する係止部62の円筒面の幅(回転中心軸線方向の幅)は、図9に示したように、コイルスプリング6のU字フック部13の幅よりも3倍程度広くなっている。回転軸8の軸方向の一端部(ボア壁部側)には、図5に示したように、工具(中間開度調整ツール)10の係合部63と係合することが可能な六角形状(または十字形状等)の係合溝64が形成されている。
[実施例1の中間開度調整方法]
次に、本実施例のカム式中間開度機構による中間開度調整方法を図1ないし図5に基づいて簡単に説明する。
先ず、スロットルボデー1のスロットルボア2内にスロットルバルブ3およびスロットルシャフト4を回転自在に組み込んでおく。そして、コイルスプリング6をスロットルボデー1のギヤハウジング部16のスプリング室52に組み込み、コイルスプリング6のリターンスプリング11のスプリングボデー側フック(第1被係止部)41を第1係止部(ボデー側フック)29に係止し、また、デフォルトスプリング12のスプリングギヤ側フック(第2被係止部)42を、バルブギヤ26のオープナレバー34の第2係止部(ギヤ側フック)35に係止する。そして、スロットルシャフト4の軸方向の一端部(嵌合部)にバルブギヤ26の嵌合穴を嵌合させた後に、バルブギヤ26より突出した嵌合部をかしめることで、スロットルシャフト4の軸方向の一端部(嵌合部)にバルブギヤ26をかしめ固定しておく。
次に、スロットルボデー1のギヤハウジング部16の軸受嵌合部57の嵌合穴59に中間ストッパ部材7の回転軸8の軸方向の一端部を嵌合しておく。そして、センサカバー9の軸受嵌合部58の嵌合穴60に中間ストッパ部材7の回転軸8の軸方向の他端部が嵌合するように位置を合わせて、センサカバー9の結合端面56を、ギヤハウジング部16の開口側端面55に嵌め合わせ、その後に、リベットやスクリューもしくは溶着、接着等によってスロットルボデー1のギヤハウジング部16とセンサカバー9とを組み付ける。これにより、スロットルボデー1にセンサカバー9を組み付けただけで、軸受嵌合部57、58の嵌合穴59、60内に中間ストッパ部材7の回転軸8を回転方向に摺動自在に軸支することができる。このとき、中間ストッパ部材7の先端部である係止部62の円筒面は、スロットルボデー1のギヤハウジング部16およびセンサカバー9の側壁部の内壁面からコイルスプリング6のU字フック部13側に突き出るように組み付けられる。
そして、中間開度調整ツール10の係合部63を、回転軸8の軸方向の一端部に設けられた係合溝64に係合させて、中間ストッパ部材7および回転軸8をその回転中心軸線を中心にして回転させることで、中間ストッパ部材7の係止部62とコイルスプリング6のU字フック部13とが直接的に線接触または面接触する位置を変更する(図8および図9参照)。このように、中間ストッパ部材7とコイルスプリング6のU字フック部13との接触位置を変更することで、スロットルバルブ3の回転角度に相当するスロットル開度が、何らかの要因によって駆動モータ5への電流の供給が遮断(駆動モータ5への通電をオフ:通電OFF)された際、およびエンジンの停止に伴い駆動モータ5への電流の供給を停止(駆動モータ5への通電をオフ:通電OFF)した際に設定される中間位置(中間設定開度、デフォルト開度)に調整される(図7参照)。このような中間開度調整が終了した後に、中間ストッパ部材7および回転軸8を、スロットルボデー1のギヤハウジング部16の軸受嵌合部57およびセンサカバー9の軸受嵌合部58に接着、溶着、かしめ等により固定する。
[実施例1の作用]
次に、本実施例の電子制御式スロットル制御装置の作用を図1ないし図5に基づいて簡単に説明する。
電子制御式スロットル制御装置の正常時において、スロットルバルブ3を中間位置より開く場合の作動について説明する。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よりアクセル開度信号がECUに入力される。そして、ECUによってスロットルバルブ3が所定の開度となるように駆動モータ5が通電されて、駆動モータ5のモータシャフト(出力軸)が回転する。そして、駆動モータ5の出力軸トルクが、歯車減速機構を構成する各ギヤに伝達される。このとき、リターンスプリング機能を有するリターンスプリング11の付勢力に抗してオープナレバー34のフック係合部36が、コイルスプリング6のU字フック部13を押圧する。
このとき、バルブギヤ26が開方向に回転するに従って、スプリングボデー側フック41が、スロットルボデー1のボデー側フック29に係止されたリターンスプリング11に、オープナレバー34を介してスロットルバルブ3を全開位置から中間位置まで戻す方向に付勢する付勢力が生じる。これにより、バルブギヤ26が回転するので、スロットルシャフト4が運転者のアクセル操作量に対応した所定の回転角度分だけ回転し、スロットルバルブ3が中間位置より全開位置側へ開く方向(開方向)に回転する。このスロットルバルブ3の開方向の回転に対しては、デフォルトスプリング12の付勢力は関与せず、オープナレバー34がデフォルトスプリング12の結合部側端部とスプリングギヤ側フック42とによって挟み込まれた状態を維持する。
逆に、電子制御式スロットル制御装置の正常時において、スロットルバルブ3を中間位置より閉じる場合の作動について説明する。運転者がアクセルペダルを戻すと、駆動モータ5のモータシャフトが逆方向に回転し、スロットルバルブ3、スロットルシャフト4およびバルブギヤ26も逆方向に回転する。このとき、デフォルトスプリング12の付勢力に抗してオープナレバー34のギヤ側フック35が、デフォルトスプリング12のスプリングギヤ側フック42を押圧する。
このとき、バルブギヤ26が閉方向に回転するに従って、スプリングギヤ側フック42が、オープナレバー34のギヤ側フック35に係止されたデフォルトスプリング12に、オープナレバー34を介してスロットルバルブ3を全閉位置から中間位置まで戻す方向に付勢する付勢力が生じる。これにより、スロットルシャフト4が所定の回転角度分だけ回転し、スロットルバルブ3が中間位置より全閉位置側へ閉じる方向(つまりスロットルバルブ3の開方向とは逆方向の閉方向)に回転する。そして、バルブギヤ26の外周部に一体成形された全閉ストッパ部33が、全閉ストッパ32に当接することで、スロットルバルブ3が全閉位置に保持される。このスロットルバルブ3の閉方向の回転に対しては、リターンスプリング11の付勢力は関与しない。なお、駆動モータ5に流される電流の向きは中間位置を境にして互いに逆向きである。
一方、電子制御式スロットル制御装置において、何らかの要因によって駆動モータ5への電流の供給が断たれた場合の作動を説明する。この際、オープナレバー34がデフォルトスプリング12の結合部側端部とスプリングギヤ側フック42とによって挟み込まれた状態で、リターンスプリング11のリターンスプリング機能、つまりオープナレバー34を介してスロットルバルブ3を全開位置から中間位置まで戻す方向に付勢する付勢力、およびデフォルトスプリング12のオープナスプリング機能、つまりオープナレバー34を介してスロットルバルブ3を全閉位置から中間位置まで戻す方向に付勢する付勢力によって、オープナレバー34のフック係合部36が、中間ストッパ部材7の係止部62の円筒面に係止されたコイルスプリング6のU字フック部13に当接状態となる。これにより、スロットルバルブ3は中間位置に確実に保持されるので、何らかの要因によって駆動モータ5への電流の供給が断たれた場合の退避走行が可能となる。
[実施例1の効果]
以上のように、本実施例の電子制御式スロットル制御装置においては、スロットルボデー1のギヤハウジング部16とセンサカバー9との間、具体的には、ギヤハウジング部16の側壁部の内壁面とボア壁部14の第1軸受ボス部(スプリング内周ガイド17)の外周面およびバルブギヤ26のスプリング内周ガイド39の外周面との間に形成されるスプリング室52の内部に、リターンスプリング11とデフォルトスプリング12とを一体化した1本のコイルスプリング6を収容している。そして、リターンスプリング11とデフォルトスプリング12との結合部には、スロットルバルブ3の回転角度に相当するスロットル開度が中間設定開度となった際に、中間ストッパ部材7の係止部62の円筒面に直接的に接触して保持される略逆U字状のU字フック部13が設けられている。
そして、中間ストッパ部材7として略円筒面形状のカムを使用している。すなわち、中間開度調整機構としてカム式中間開度調整機構(図3ないし図5参照)を採用することにより、電子制御式スロットル制御装置の中間開度(デフォルト開度)調整時および使用時に、中間ストッパ部材7の係止部62の円筒面とコイルスプリング6のU字フック部13とが直接的に接触する。そして、電子制御式スロットル制御装置の中間開度(デフォルト開度)調整時および使用時に、コイルスプリング6のU字フック部13から繰り返し衝撃荷重を受けて係止部62の円筒面が仮に摩耗しても、係止部62の円筒面とコイルスプリング6のU字フック部13との接触面積が比較例1、2と比べて増加しており面圧が低下するため、係止部62の円筒面の異常摩耗を防止することがきる。
また、スロットルバルブ3の中間設定開度の調整時には、中間開度調整ツール10の係合部63を、回転軸8の軸方向の一端部に設けられた係合溝64に差し込んで、中間開度調整ツール10を係合部63の軸心を中心にして回して、中間ストッパ部材7を回転軸8の軸心を中心にして回転させることで、中間ストッパ部材7の係止部62の円筒面とコイルスプリング6のU字フック部13とが直接的に線接触または面接触する位置を変更する(図8参照)。この場合には、中間ストッパ部材7が比較例1、2の中間開度調整用スクリューのような回転がなく、コイルスプリング6のU字フック部13が移動しないため、コイルスプリング6のU字フック部13の位置ズレを防止できるので、スロットルバルブ3の中間開度の位置精度を向上することができる。また、中間ストッパ部材7の係止部62の円筒面とコイルスプリング6のU字フック部13との接触面積が非常に広いため、図9に示したように、仮にコイルスプリング6のU字フック部13が係止部62の円筒面上を左右に動いても、コイルスプリング6のU字フック部13が係止部62の円筒面からこぼれ落ちることはなく、こぼれ落ちによる中間位置(デフォルト開度)の位置ズレを防止できる。
図6および図7は本発明の実施例2を示したもので、図6は電子制御式スロットル制御装置の全体構造を示した図で、図7はスロットルバルブの全閉位置、中間位置(デフォルト開度)および全開位置を示した図である。
本実施例のスロットルボデー1は、樹脂材料(熱可塑性樹脂等の耐熱性樹脂)により所定の形状となるように射出成形金型内で射出成形された熱可塑性樹脂製品を用いている。また、スロットルバルブ3は、樹脂材料(熱可塑性樹脂等の耐熱性樹脂)により略円板形状となるように射出成形金型内で射出成形された熱可塑性樹脂製品を用いている。さらに、本実施例のバルブギヤ26は、樹脂材料(熱可塑性樹脂等の耐熱性樹脂)により略円環形状となるように射出成形金型内で射出成形された熱可塑性樹脂製品(回転駆動体)を用いている。このバルブギヤ26の内周部には、スロットルシャフト4の軸方向の一端部に設けられた嵌合部に嵌合する嵌合穴を有する円環板形状の金属材28がインサート成形されている。
ここで、本実施例の電子制御式スロットル制御装置においては、何らかの要因によって駆動モータ5への電流の供給が遮断(駆動モータ5への通電をオフ:通電OFF)された際、およびエンジンの停止に伴い駆動モータ5への電流の供給を停止(駆動モータ5への通電をオフ:通電OFF)した際に、図7に示したようなスロットル開度、すなわち、中間位置(中間設定開度、デフォルト開度)に設定される。また、図7に二点鎖線で示した一方のスロットル開度は、スロットルバルブ3の外周端面部とスロットルボデー1のボア壁部14のスロットルボア壁面(ボア内径面)との間に形成される隙間が最小となる全閉位置を示す。また、図7に二点鎖線で示した他方のスロットル開度は、スロットルバルブ3の外周端面部とスロットルボデー1のボア壁部14のスロットルボア壁面(ボア内径面)との間に形成される隙間が最大となる全開位置を示す。
なお、樹脂化されたスロットルバルブ3の円板状部を貫通するように円筒状部を設け、この円筒状部内部にスロットルシャフト4のバルブ保持部21をインサート成形しても良い。また、スロットルバルブ3の円筒状部の内周とスロットルシャフト4のバルブ保持部21との外周との間の食い付き性(結合性能)を向上し、且つスロットルバルブ3のスロットルシャフト4に対する軸方向の相対運動を防止する目的で、つまりスロットルシャフト4のバルブ保持部21からのスロットルバルブ3の抜けを防止する目的で、スロットルシャフト4のバルブ保持部21の外周面の一部または全部にローレット加工等を施しても良い。例えばスロットルシャフト4のバルブ保持部21の外周面の一部または全部に刻み目または凹凸部を形成しても良い。あるいはスロットルシャフト4のバルブ保持部21の断面形状を2面幅を有する略円形状とし、また、スロットルバルブ3の円筒状部の断面形状を2面幅を有する略円筒形状としても良い。これにより、スロットルバルブ3とスロットルシャフト4との回転方向の相対回転運動を防止できる。
[変形例]
本実施例では、駆動モータ5の回転出力をスロットルバルブ3に伝達する歯車減速機構(動力伝達機構)の構成要素の1つであるバルブギヤ(回転駆動体)26の対向面(ボア壁部14の外壁面に対向する対向面)にオープナレバー34およびスプリング内周ガイド39を一体的に設けているが、スロットルバルブ3と一体的に回転するスロットルシャフト4の外周にオープナ部材およびスプリング内周ガイドを一体的に設けても良い。この場合には、スロットルシャフト4自体がスロットルバルブ3を全開方向または全閉方向に駆動する回転駆動体を構成する。また、本実施例では、内部に断面円形状のスロットルボア2を形成するボア壁部14を一重管構造としているが、スロットルボデー1のスロットルボア部を、内部に断面円形状のスロットルボア2を形成するボア内管(内径側円筒部)、およびこのボア内管の半径方向の外径側に、ボア内管の外周との間に環状空間を形成するボア外管(外径側円筒部)を備えた二重管構造に形成しても良い。
本実施例では、バルブギヤ(回転駆動体)26の外周部に一体的に設けた全閉ストッパ部33が、スロットルボデー1のギヤハウジング部16に設けられた全閉ストッパ32に係止されることで、スロットルバルブ3の全閉方向の回転動作を規制するようにしているが、スロットルバルブ3の円板状部の片端面または両端面が、スロットルボデー1のボア壁部14のスロットルボア壁面(ボア内径面)に設けられた全閉ストッパ32に係止されることで、スロットルバルブ3の全閉方向の回転動作を規制するようにしても良い。また、本実施例では、バルブギヤ(回転駆動体)26の外周部に一体的に設けた全開ストッパ部が、スロットルボデー1のギヤハウジング部16に設けられた全開ストッパに係止されることで、スロットルバルブ3の全開方向の回転動作を規制するようにしているが、スロットルバルブ3の円板状部の片端面または両端面が、スロットルボデー1のボア壁部14のスロットルボア壁面(ボア内径面)に設けられた全開ストッパに係止されることで、スロットルバルブ3の全開方向の回転動作を規制するようにしても良い。
本実施例では、中間ストッパ部材7を、コイルスプリング6のU字フック部13の軸線の垂線に対して略直交する方向に回転中心軸線を有する略円筒状のカムによって構成し、中間ストッパ部材7の回転中心軸線を中心にして周方向に回転運動させることで、スロットルバルブ3の中間設定開度(デフォルト開度)を調整するようにしているが、中間ストッパ部材7を、先端部に略円周面形状の係止部を有する軸棒状部材(例えばアジャストスクリューまたはタッピングスクリュー)、あるいは平板状部材によって構成し、中間ストッパ部材7を図8および図9に示した図示上下方向に直線運動させることで、スロットルバルブ3の中間設定開度(デフォルト開度)を調整するようにしても良い。
電子制御式スロットル制御装置の全体構造を示した正面図である(実施例1)。 電子制御式スロットル制御装置の全体構造を示した側面図である(実施例1)。 図1のA−A断面図である(実施例1)。 図3の部分拡大図である(実施例1)。 図4のB−B断面図である(実施例1)。 電子制御式スロットル制御装置の全体構造を示した断面図である(実施例2)。 スロットルバルブの全閉位置、中間位置(デフォルト開度)および全開位置を示した断面図である(実施例2)。 中間開度調整機構の調整方法を示した説明図である(変形例)。 中間開度調整機構の調整方法を示した説明図である(変形例)。 電子制御式スロットル制御装置の概略構造を示した斜視図である(比較例1)。 図1のA−A断面図である(比較例1)。 図11の部分拡大図である(比較例1)。 図12のC−C断面図である(比較例1)。 図11の部分拡大図である(比較例2)。 図14のD−D断面図である(比較例2)。 図14のE−E断面図である(比較例2)。 電子制御式スロットル制御装置の概略構造を示した斜視図である(従来の技術)。
符号の説明
1 スロットルボデー
2 スロットルボア
3 スロットルバルブ
4 スロットルシャフト
5 駆動モータ
6 コイルスプリング
7 中間ストッパ部材(カム)
8 回転軸
9 センサカバー(ハウジングカバー)
10 中間開度調整ツール(工具)
11 リターンスプリング
12 デフォルトスプリング
13 コイルスプリングのU字フック部(当接部)
14 スロットルボデーのボア壁部(スロットルボア部)
15 スロットルボデーのモータハウジング部
16 スロットルボデーのギヤハウジング部
24 歯車減速機構のピニオンギヤ
25 歯車減速機構の中間減速ギヤ
26 歯車減速機構のバルブギヤ(回転駆動体)
51 モータハウジング部のモータ収容穴(内部空間)
52 ギヤハウジング部のスプリング室(内部空間)
53 ギヤハウジング部のギヤ室(内部空間)
62 中間ストッパ部材の係止部
64 回転軸の係合溝
62a 中間ストッパ部材の第1カムプロフィール
62b 中間ストッパ部材の第2カムプロフィール

Claims (6)

  1. (a)内燃機関の燃焼室内に吸入される吸入空気量を調整するスロットルバルブと、
    (b)このスロットルバルブを全閉方向または全開方向に付勢するコイルスプリングと、
    (c)前記スロットルバルブを回転自在に収容するスロットルボア部、およびこのスロットルボア部に隣接して凹状のハウジング部を有するスロットルボデーと、
    (d)前記ハウジング部との間に前記コイルスプリングを収容する円筒状空間を形成するハウジングカバーと、
    (e)先端部が前記円筒状空間内に突出するように前記ハウジング部または前記ハウジングカバーに組み付けられており、
    前記スロットルバルブの回転角度に相当するスロットル開度を、吸入空気量を最小とする全閉位置と吸入空気量を最大とする全開位置との間の所定の中間位置に相当する中間開度に保持する中間ストッパ部材と
    を備えた内燃機関用吸気制御装置において、
    前記コイルスプリングは、前記スロットルバルブを全閉方向に付勢するリターンスプリング、前記スロットルバルブを前記全閉位置から前記中間開度まで戻す方向に付勢するデフォルトスプリング、および前記リターンスプリングと前記デフォルトスプリングとの結合部を略逆U字状に曲げて設けられるU字フック部を有し、
    前記中間ストッパ部材の先端部には、前記U字フック部に直接的に接触する略円周面形状または略円筒面形状の係止部が設けられていることを特徴とする内燃機関用吸気制御装置。
  2. 請求項1に記載の内燃機関用吸気制御装置において、
    前記中間ストッパ部材は、前記U字フック部の軸線の垂線に対して略直交する方向に回転中心軸線を有する略円筒状のカムであって、
    前記カムをその回転中心軸線を中心にして回転させることで、前記係止部と前記U字フック部とが直接的に線接触または面接触する位置を変更することを特徴とする内燃機関用吸気制御装置。
  3. 請求項2に記載の内燃機関用吸気制御装置において、
    前記係止部は、断面略半円柱形状に設けられ、前記中間開度を全開方向に開く側に次第に増やすような上り勾配の第1カムプロフィール、および前記中間開度を全閉方向に閉じる側に次第に減らすような下り勾配の第2カムプロフィールを有していることを特徴とする内燃機関用吸気制御装置。
  4. 請求項3に記載の内燃機関用吸気制御装置において、
    前記カムの回転中心軸線方向の一端部または両端部には、工具と係合することが可能な係合溝が形成されていることを特徴とする内燃機関用吸気制御装置。
  5. 請求項1ないし請求項4のうちのいずれか1つに記載の内燃機関用吸気制御装置において、
    運転者のアクセル操作量に対応して前記スロットル開度を変更する駆動モータを備え、 前記スロットルバルブは、前記スロットルボア部内に形成される断面円形状のスロットルボアを流れる吸入空気の平均的な流れの軸線方向に対して略直交する方向に回転中心軸線方向を有し、吸入空気量を最小とする全閉位置から吸入空気量を最大とする全開位置まで回転角度が変更されるバタフライ弁方式の回転弁であることを特徴とする内燃機関用吸気制御装置。
  6. 請求項5に記載の内燃機関用吸気制御装置において、
    前記中間開度とは、何らかの要因によって前記駆動モータへの電力が断たれた時に、車両の退避走行を可能とするように予め定められた中間設定開度を指すことを特徴とする内燃機関用吸気制御装置。
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