JP2006046318A - 内燃機関用吸気制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 全閉開度調整用スクリューを廃止しながらも、全閉クリアランスを微調整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。
【解決手段】 バルブギヤ７の内周部に、スロットルシャフト３の軸方向の一端部の結合部２７を相対回転可能に嵌合することが可能な円形状の嵌合穴４４を設けることにより、バルブギヤ７に設けられる全閉ストッパ部４７をスロットルボデーに設けられる全閉ストッパに突き当てた状態で、全閉位置となるように嵌合穴４４内で、スロットルシャフト３の結合部２７を回転させることで、全閉クリアランスを微調整することができる。すなわち、全閉開度調整用スクリューを廃止しながらも、全閉クリアランスを微調整することができるので、部品点数や組付工数を低減でき、コストダウンを図ることができる。
【選択図】 図６

Description

本発明は、内燃機関の気筒に吸入される吸入空気量を制御す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対応し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内に回転自在に収容されたスロットルバルブの回転角度を制御する内燃機関用吸気制御装置に係わる。

［従来の技術］
従来より、断面円形状のスロットルボアを形成するスロットルボデーと、駆動モータの回転出力を受けて吸気通路を開閉するスロットルバルブと、運転者によるアクセルペダルの踏み込み量（アクセル操作量）に応じて駆動モータを駆動して、スロットルバルブのバルブ開度を所定のバルブ開度に制御することで、エンジン回転速度をコントロールするエンジン制御装置とを備えた内燃機関用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）。

ここで、従来の内燃機関用吸気制御装置を、図１３および図１４を用いて説明する。これは、スロットルボデー１０１と、このスロットルボデー１０１のスロットルボア内を開閉するバタフライ弁方式のスロットルバルブ（図示せず）と、このスロットルバルブを保持固定する丸棒軸状のシャフト１０２と、スロットルバルブを開弁方向または閉弁方向に駆動する動力ユニットと、スロットルバルブを閉弁方向に付勢するコイルスプリング（図示せず）と、運転者のアクセル操作量に応じて駆動モータ（図示せず）を駆動してスロットルバルブのバルブ角度を所定のスロットル開度に制御するエンジン制御装置（図示せず）とを備えている。

また、スロットルバルブを開閉弁駆動する動力ユニットは、動力源である駆動モータと、スロットルボデー１０１に一体化されたギヤボックス１０３内に収容される動力伝達機構（歯車減速機構）とを含んで構成されている。なお、歯車減速機構は、駆動モータの出力軸に固定されたピニオンギヤ１０４と、このピニオンギヤ１０４に噛み合って回転する中間減速ギヤ１０５と、この中間減速ギヤ１０５に噛み合って回転するバルブギヤ１０６とによって構成されている。また、ギヤボックス１０３には、スロットルバルブのバルブ角度、つまりスロットル開度を検出するスロットル開度センサが取り付けられている。このスロットル開度センサは、バルブギヤ１０６の内周部に固定された永久磁石（図示せず）と、この永久磁石より発生する磁界に感応して起電力を発生する非接触式の磁気検出素子（図示せず）とを有している。そして、磁気検出素子は、永久磁石によって磁化されるヨークの内周面に対向して配置されるように、スロットルボデー１０１のギヤボックス１０３の開口側を閉塞するセンサカバー（図示せず）のセンサ搭載部に保持固定されている。

ここで、バルブギヤ１０６の内周部には、図１４に示したように、シャフト１０２の一端部に設けられた嵌合部に嵌合する嵌合穴１１０が設けられている。ここで、この内燃機関用吸気制御装置では、スロットルバルブおよびシャフト１０２とバルブギヤ１０６とが一定の相対角度となるように規定するために、更にはシャフト１０２とバルブギヤ１０６とが相対回転することを防止するために、シャフト１０２の嵌合部の外周およびバルブギヤ１０６の嵌合穴１１０の内周に二面幅部１１１、１１２をそれぞれ形成している。そして、バルブギヤ１０６は、嵌合穴１１０を貫通してギヤ端面より突出した嵌合部をかしめることで、シャフト１０２の軸方向の一端部（嵌合部）に結合されている。なお、バルブギヤ１０６の外周部には、スロットルバルブが全閉位置まで閉じた際に、ギヤボックス１０３に一体的に設けられたブロック状の全閉ストッパ１０７に係止されるブロック状の全閉ストッパ部１１３が一体的に形成されている。

［従来の技術の不具合］
ところが、従来の内燃機関用吸気制御装置においては、スロットルボデー１０１のスロットルボア壁面とスロットルバルブの外周端面部との間に形成される隙間（全閉クリアランス）を所望の隙間寸法に維持するために、スロットルボデー１０１のスロットルボア壁面やスロットルバルブの外周寸法、およびシャフト１０２とスロットルバルブやシャフト１０２とバルブギヤ１０６の組付寸法等のばらつきを吸収する調整機構が必要となる。

なお、全閉クリアランスが所望の隙間寸法よりも大きいと、スロットルバルブの全閉時洩れ空気量が増大してアイドル回転速度が高くなり、燃費の悪化を招くことになる。また、全閉クリアランスが所望の隙間寸法よりも小さいと、スロットルバルブの全閉位置近傍で、スロットルバルブの外周端面部がスロットルボデー１０１のスロットルボア壁面と干渉し、かじり易くなる。この場合には、スロットルバルブの正常な開閉動作ができなくなり、アイドル開度近傍の吸入空気量を微妙にコントロールすることができなくなる。

そこで、従来より、各部品の寸法や組付ばらつきを考慮し、全閉クリアランスを所望の隙間寸法に維持して、スロットルバルブの全閉時洩れ空気量の適正化を図る目的で、図１３および図１４に示したように、ギヤボックス１０３の全閉ストッパ１０７に全閉開度調整用スクリュー（アジャストスクリュー等）１０９を捩じ込んで、全閉ストッパ１０７の端面からの全閉開度調整用スクリュー１０９の当接部の突き出し量を手動調整するようにしている。しかるに、全閉開度調整用スクリュー１０９を用いてスロットルバルブの全閉時洩れ空気量を調整しているため、部品点数が多く、全閉開度調整作業時間が非常に長くかかり、コストアップとなる。また、全閉開度調整後に全閉開度調整用スクリュー１０９をいじられることで、全閉クリアランスが所望の隙間寸法を変えられる恐れがあり、全閉開度調整後に全閉開度調整用スクリュー１０９をいじられないようにするための封印手段を用いると、更なるコストアップとなる。

また、スロットル開度を検出するスロットル開度センサに磁気検出素子を用いたものにおいて、特にバルブギヤ１０６の内周部に永久磁石が固定され、この永久磁石より発生する磁界に感応して起電力を発生する非接触式の磁気検出素子がスロットルボデー１０１とは別体で、しかもギヤボックス１０３の開口側を閉塞するセンサカバーに保持固定されているものは、永久磁石と磁気検出素子との相対回転位置が、全閉開度調整用スクリュー１０９の調整位置によって変化するため、磁気検出素子が保持固定されたセンサカバーに調整機構を設けたり、磁気検出素子が出力値を適合させるための出力調整機能を有することが必要とされ、いずれも調整作業時間が非常に長くなり、コストアップとなる。
特開２００２−３７１８６６号公報（第１−５頁、図１−図２）

本発明の目的は、スロットルバルブおよびシャフトと回転駆動体とを任意の組付条件（取付角度）で組み付け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、全閉開度調整用スクリューを廃止しながらも、全閉クリアランスを微調整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、出力調整作業時間または全閉開度調整作業時間の短縮化を図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、回転駆動体に、シャフトの軸方向の一端部を隙間嵌めするための嵌合穴、およびこの嵌合穴の穴壁面から半径方向の外方側に凹むように嵌合凹部を設け、また、シャフトの軸方向の一端部に、嵌合穴内に嵌合した状態で、回転駆動体をかしめ固定するための結合部を設けている。これによって、シャフトの軸方向の一端部（結合部）を回転駆動体の嵌合穴内に嵌合した状態では、シャフトの軸方向の一端部（結合部）に対して回転駆動体が相対回転可能となっているので、スロットルバルブおよびシャフトと回転駆動体とが一定の相対角度となるように規定されておらず、スロットルバルブおよびシャフトと回転駆動体とを任意の組付条件（取付角度）となるように、回転駆動体の嵌合穴内でシャフトの軸方向の一端部（結合部）を回すことが可能となる。

したがって、スロットルボデーのスロットルボア壁面とスロットルバルブの外周端面部との間に形成される隙間（全閉クリアランス）を所望の隙間寸法に維持するために、スロットルボデーのスロットルボア壁面やスロットルバルブの外周寸法、およびシャフトとスロットルバルブやシャフトと回転駆動体の組付寸法等のばらつきを吸収する調整機構が必要となるような場合でも、回転駆動体の嵌合穴内でシャフトの軸方向の一端部（結合部）を回すことにより、全閉開度調整用スクリューを廃止しながらも、全閉クリアランスを所望の隙間寸法となるように微調整することができる。また、シャフトに回転駆動体を任意の組付条件（取付角度）で組み付けることができるため、スロットルバルブの回転角度に対応するように、回転駆動体をシャフトの軸方向の一端部、つまり結合部に組み付ける組付作業時間を短縮することができる。

また、回転駆動体に、嵌合穴の穴壁面から半径方向の外方側に凹むように嵌合凹部を設けることにより、シャフトの軸方向の一端部（結合部）に回転駆動体をかしめ固定する際に、シャフトの軸方向の一端部（結合部）の一部が塑性変形して、シャフトの軸方向の一端部（結合部）の一部が嵌合凹部内に入り込む。すなわち、回転駆動体は、結合部をかしめることで、スロットルバルブおよびシャフトと回転駆動体とが一定の相対角度となるように規定され、更にスロットルバルブおよびシャフトと回転駆動体とが相対回転することを防止することが可能な状態で、シャフトの軸方向の一端部に結合される。

請求項２に記載の発明によれば、シャフトの軸方向の一端部（結合部）に、この結合部に回転駆動体をかしめ固定する際に、結合部の一部が塑性変形することで嵌合凹部内に入り込む嵌合凸部を設けている。これによって、スロットルバルブおよびシャフトと回転駆動体との相対回転運動を防止することができる。また、スロットルバルブの回転角度に対する回転駆動体の組付精度を向上できるので、スロットルバルブの回転角度に対応するように、回転駆動体をシャフトの軸方向の一端部、つまり結合部に組み付ける組付作業時間を短縮または廃止することができる。

請求項３に記載の発明によれば、回転駆動体に、スロットルバルブと一体的に回転する当接部を設けている。また、スロットルボデーに係止部を設けている。これによって、スロットルバルブが全閉した際に、回転駆動体の当接部がスロットルボデーの係止部に直接的に接触することで、スロットルバルブの全閉方向の回転動作が全閉位置にて規制される。したがって、スロットルバルブが全閉位置で停止することで、スロットルバルブの外周部とスロットルボデーのスロットルボア壁面との間に形成される隙間（全閉クリアランス）が所望の隙間寸法、つまりスロットルバルブの全閉時洩れ空気量を所望の空気量とすることができる。

請求項４に記載の発明によれば、スロットルバルブが全閉した際にスロットルバルブの外周部とスロットルボデーのスロットルボア壁面との間に形成される隙間（全閉クリアランス）の調整を、回転駆動体の当接部をスロットルボデーの係止部に突き当てた状態で、上記隙間を最小とする位置（全閉位置）となるように嵌合穴内で、シャフトの軸方向の一端部に設けられた結合部を回転させることで行うようにしている。これによって、全閉開度調整用スクリューを廃止しながらも、全閉クリアランスを微調整することができるので、部品点数や組付工数を低減でき、コストダウンを図ることができる。また、スロットルバルブの外周部とスロットルボデーのスロットルボア壁面との間に形成される隙間（全閉クリアランス）を所望の隙間寸法、つまりスロットルバルブの全閉時洩れ空気量を所望の空気量に微調整する全閉開度調整作業時間の短縮化を図ることができる。

請求項５に記載の発明によれば、回転駆動体として、動力伝達機構の構成要素の１つであるバルブギヤを採用することにより、運転者のアクセル操作量に応じて駆動されるアクチュエータの回転出力をバルブギヤに伝え、更にバルブギヤからシャフトを介してスロットルバルブに伝えることで、スロットルバルブの回転角度が運転者のアクセル操作量に応じた角度となる。

請求項６に記載の発明によれば、スロットルバルブの回転に伴って回転する磁石、この磁石に対向して配置されて、自身に鎖交する磁束密度に対応した信号を出力する非接触式の磁気検出素子を有し、スロットルバルブの回転角度を検出するスロットル開度センサを設けても良い。そして、回転駆動体に、磁石を一体的に組み付けるようにしても良い。この場合には、回転駆動体とシャフトとが一定の組付条件（所定の全閉クリアランスを得ることが可能な取付角度）となるように組み付けられることで、磁石と磁気検出素子とが一定の組付条件（対向位置、相対位置）となるように組み付けられる。これによって、スロットルバルブの回転角度に対する磁気検出素子の組付精度を向上することができる。

請求項７に記載の発明によれば、スロットルバルブとして、スロットルボデーの吸気通路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を用いても良い。そして、スロットルバルブの外周部とスロットルボデーのスロットルボア壁面との間に形成される隙間が最小となる位置で、且つ内燃機関の気筒内に吸入される吸入空気量が最小となる位置を全閉位置としても良い。また、スロットルバルブの外周部とスロットルボデーのスロットルボア壁面との間に形成される隙間が最大となる位置で、且つ内燃機関の気筒内に吸入される吸入空気量が最大となる位置を全開位置としても良い。さらに、全閉位置から全開位置までの回転動作可能範囲内において、運転者のアクセル操作量に対応してスロットルバルブの回転角度を変更することで、内燃機関の気筒内に吸入される吸入空気量を調整するようにしても良い。

請求項８に記載の発明によれば、スロットルボデーのバルブ軸受部に、シャフトを回転方向に摺動自在に軸支する円筒状の軸受部材を設けている。この場合には、軸受部材をスロットルボデーのバルブ軸受部に圧入嵌合により組み付けるようにしても良い。また、シャフトの回転駆動体に結合される側に対して逆側端部に、マイナス溝よりなるビット嵌合溝を設けている。この場合には、ビット嵌合溝の形成方向を、スロットルバルブの板厚方向の中心を通る中心軸線の垂線に対して、バルブ全閉時のスロットルバルブの回転角度（α°）分だけ傾斜させることが望ましい。

請求項９に記載の発明によれば、バルブ全閉時の全閉洩れ流量を調整する全閉調整時に、治具の嵌合ビットをシャフトのビット嵌合溝に嵌め込んでスロットルバルブまたはシャフトを回して、ビット嵌合溝の形成方向とスロットルボア内を流れる吸入空気の平均的な流れの軸線方向とが略同一方向を向くようにスロットルバルブまたはシャフトの回転角度を規制または拘束する。このとき、スロットルボアよりも吸入空気流方向の下流側にて吸気負圧をかけると、吸気負圧によってスロットルバルブまたはシャフトがスロットルボアよりも吸入空気流方向の下流側に吸引されて、シャフトと軸受部材との間のクリアランスがなくなる。

そして、全閉調整後に治具をシャフトから外して全閉洩れ流量を測定する時に、スロットルボアよりも吸入空気流方向の下流側にて吸気負圧をかけると、吸気負圧によってスロットルバルブまたはシャフトがスロットルボアよりも吸入空気流方向の下流側に吸引されて、シャフトと軸受部材とのガタ分だけ位置ずれを起こしても、全閉調整時の全閉洩れ流量と治具からの開放時の全閉洩れ流量との間で全閉洩れ流量が変化することはない。

本発明を実施するための最良の形態は、スロットルバルブおよびシャフトと回転駆動体とを任意の組付条件（取付角度）で組み付けることができるようにすると共に、全閉開度調整用スクリューを廃止しながらも全閉クリアランスを微調整できるようにするという目的を、回転駆動体に、結合部を隙間嵌めするための嵌合穴、およびこの嵌合穴の穴壁面から半径方向の外方側に凹むように嵌合凹部を設けることで実現した。

［実施例１の構成］
図１ないし図７は本発明の実施例１を示したもので、図１ないし図５は内燃機関用スロットル制御装置の全体構造を示した図である。

本実施例の内燃機関用スロットル制御装置は、運転者（ドライバー）のアクセル操作量に基づいて内燃機関（例えば多気筒ガソリンエンジン：以下エンジンと言う）の各気筒（シリンダ、燃焼室）内に流入する吸入空気量を変更することで、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内燃機関用吸気制御装置（電子制御式スロットル制御装置、内燃機関用吸入空気量（吸気量）制御装置）である。

この内燃機関用スロットル制御装置は、エンジンの各気筒に連通する吸気通路を形成するスロットルボデー１と、吸気通路内を流れる吸入空気量を調整するスロットルバルブ２と、このスロットルバルブ２と一体的に回転するスロットルシャフト３と、スロットルバルブ２を開弁方向（または閉弁方向）に駆動する駆動モータ４と、スロットルバルブ２を閉弁方向に付勢するコイルスプリング５と、運転者のアクセル操作量に応じてスロットルバルブ２の回転角度（スロットル開度）を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）とを備えている。

スロットルボデー１は、スロットルバルブ２を回転自在に保持する装置（ハウジング）であり、エンジンのインテークマニホールドの上流端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。このスロットルボデー１の外壁部には、センサカバー６が組み付けられている。そして、スロットルボデー１は、円管状スロットルボア壁部（以下ボア壁部と言う）１１、歯車減速装置の各構成要素を回転自在に収容する容器状ギヤボックス１２、および駆動モータ４を収容保持する円筒状モータハウジング１３等を樹脂材料によって樹脂一体成形している。

スロットルボデー１のボア壁部１１は、内部をエンジンの各気筒に向かう吸入空気が流れる断面円形状のスロットルボア（吸気通路）９を形成する円管状体であって、吸入空気を濾過するエアクリーナ（図示せず）の下流端に吸気ダクト（図示せず）を介して気密的に結合されており、吸入空気の流れ方向に渡って略同一の内径となるように形成されている。なお、ボア壁部１１の下流端には、インテークマニホールドが気密的に結合されているが、ボア壁部１１とインテークマニホールドとの間に、吸気脈動を抑制するためのサージタンクを介装しても良い。また、スロットルボア９内には、スロットルバルブ２およびスロットルシャフト３が回転自在に組み込まれている。

また、スロットルボデー１のボア壁部１１には、スロットルシャフト３の両端部を回転自在に軸支する略円筒形状の第１、第２バルブ軸受部１４、１５が設けられている。そして、第２バルブ軸受部１５の開口側端部には、その第２バルブ軸受部１５の開口側を塞ぐためのプラグ（図示せず）が装着されている。なお、第１バルブ軸受部１４は、ボア壁部１１の外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５のコイル内径側を保持するスプリング内周ガイド１６として機能する。このスプリング内周ガイド１６の図示左端部には、コイルスプリング５の他端部を係止する凹状のボデー側スプリングフック（図示せず）が設けられている。

スロットルボデー１のギヤボックス１２は、ボア壁部１１の外壁部に一体的に形成されている。ギヤボックス１２は、ボア壁部１１と同一の樹脂材料によって所定の形状に形成されており、内部に歯車減速装置を構成する各ギヤを回転自在に収容するギヤ室を形成する。また、ギヤボックス１２の図示上端部の中央部には、スロットルバルブ２の全閉方向の回転動作を、スロットルバルブ２の全閉位置にて規制するためのブロック状（または凸状）の全閉ストッパ（係止部）１７が、ギヤボックス１２の内壁面より図示下方に突出するように一体的に形成されている。この全閉ストッパ１７の当接面（図示左端面）は、スロットルバルブ２が全閉した際に、バルブギヤ７の後記する全閉ストッパ部（当接部）の当接面に対向配置される。なお、ギヤボックス１２の内壁面に、スロットルバルブ２の全開方向の回転動作を、スロットルバルブ２の全開位置にて規制するためのブロック状（または凸状）の全開ストッパを一体的に形成しても良い。

モータハウジング１３は、内部に駆動モータ４を収容保持する円形状のモータ収容穴１８を有している。また、モータハウジング１３は、ボア壁部１１と同一の樹脂材料によって略円筒形状に形成されており、歯車減速装置の各ギヤを回転自在に収容するための容器形状のギヤボックス１２の図示下方側に設置されている。そして、モータハウジング１３のモータ収容穴１８の中心軸線方向は、スロットルシャフト３の軸方向（スロットルバルブ２の回転中心軸方向）に対して平行する方向となるように設定され、また、スロットルボア（吸気通路）９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設定されている。ここで、１９は、スロットルボデー１の下流端をインテークマニホールドの上流端に締め付け固定するための固定ボルトや締結ネジ等の締結具が挿通する挿通孔である。

スロットルバルブ２は、スロットルボデー１のスロットルボア９内において開閉自在に収容されており、スロットルボア（吸気通路）９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（バタフライバルブ）である。このスロットルバルブ２は、スロットルボア９の断面形状に対応した円板状部２１を有し、この円板状部２１の外周部（外周端面部）２２とスロットルボデー１のスロットルボア壁面（ボア内径面）１０との間の隙間（全閉クリアランス）を最小とし、且つ吸入空気量を最小とする全閉位置から、円板状部２１の外周端面部２２とスロットルボデー１のボア内径面１０との間の隙間を最大とし、且つ吸入空気量を最大とする全開位置に至るまでの、回転動作可能範囲内において回転角度（バルブ角度、バルブ開度）が変更されることで、エンジンの各気筒内に吸入される吸入空気量を調整する。そして、スロットルバルブ２は、スロットルシャフト３のバルブ保持部２３に形成されたバルブ挿入孔（図示せず）内に差し込まれた状態で、スロットルシャフト３のバルブ保持部２３に締結ねじ等の締結具２４を用いて保持固定（締め付け固定）されている。

スロットルシャフト３は、非磁性材料、例えば非磁性金属材料または真鍮、ステンレス鋼等の金属材料により略円柱形状に形成されており、スロットルバルブ２の円板状部２１を保持固定するバルブ保持部２３を有している。このバルブ保持部２３よりも軸方向の一端側（図５において図示右側）は、スロットルボデー１の第１バルブ軸受部１４の第１シャフト貫通孔の内周にボールベアリング（軸受け）２５を介して回転自在に軸支されている。なお、ボールベアリング２５は、スロットルボデー１の円環状凹部２０の外壁面（ギヤボックス１２の底壁面）に係止されている。また、バルブ保持部２３よりも軸方向の他端側（図５において図示左側）は、スロットルボデー１の第２バルブ軸受部１５の第２シャフト貫通孔の内周にドライベアリング（軸受け）２６を介して回転自在に軸支されている。

そして、スロットルシャフト３の軸方向の一端部（図５において図示右端部）には、バルブギヤ７の内周部をかしめ固定するための円柱状の結合部２７が設けられている。この結合部２７には、バルブギヤ７の内周部をかしめ固定する際に、結合部２７の一部が塑性変形することで、バルブギヤ７の後記する嵌合凹部内に入り込んで、スロットルシャフト３とバルブギヤ７との相対回転運動を防止するための嵌合凸部２９が設けられている。なお、バルブギヤ７の内周部をかしめ固定する際に、結合部２７の一部が塑性変形することで、結合部２７の外径よりも径大化した鍔状部２８は、バルブギヤ７に対するスロットルシャフト３の軸方向への相対運動を防止する。つまりスロットルシャフト３のバルブギヤ７からの抜けを防止する。

ここで、スロットルバルブ２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、駆動モータ４と、この駆動モータ４の回転動力をスロットルシャフト３を介してスロットルバルブ２に伝達する動力伝達装置（歯車減速装置）とを含んで構成されている。駆動モータ４は、センサカバー６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。また、歯車減速装置は、駆動モータ４の回転速度を所定の減速比となるように減速するもので、駆動モータ４のモータシャフトの外周に固定されたピニオンギヤ３１と、このピニオンギヤ３１と噛み合って回転する中間減速ギヤ３２と、この中間減速ギヤ３２と噛み合って回転するバルブギヤ７とを有している。なお、中間減速ギヤ３２は、回転中心を成す支持軸３３の外周に回転自在に嵌め合わされており、ピニオンギヤ３１に噛み合う大径ギヤ、およびバルブギヤ７に噛み合う小径ギヤが設けられている。

センサカバー６は、後記する回転角度センサのターミナル間や駆動モータ４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樹脂材料によって所定の形状に形成されている。そして、センサカバー６は、スロットルボデー１のギヤボックス１２の開口側に設けられた嵌合部に嵌め合わされる被嵌合部を有し、リベット、スクリュー、クリップまたは溶着、接着等によってギヤボックス１２の開口側端部に組み付けられている。なお、センサカバー６には、図示しない雌型コネクタが差し込まれる雄型コネクタ（円筒状のコネクタシェル、円筒状のコネクタ受け部）３４が一体的に形成されている。

歯車減速装置の構成要素の１つであるバルブギヤ７は、樹脂材料により所定の略円環形状に樹脂一体成形された回転駆動体である。ここで、スロットルボデー１およびバルブギヤ７等の樹脂成形品を樹脂一体成形する樹脂材料としては、例えば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）が用いられている。なお、スロットルボデー１およびバルブギヤ７等の樹脂成形品を樹脂一体成形する樹脂材料として、加熱されて溶融状態の樹脂材料（例えば熱可塑性樹脂よりなる溶融樹脂）に充填材（例えばガラス繊維、炭素繊維、アラミド繊維、ボロン繊維等）を混合した樹脂系の複合材料（例えばガラス繊維３０％入りのポリブチレンテレフタレート：ＰＢＴＧ３０）を用いても良い。

バルブギヤ７の外周面には、中間減速ギヤ３２の小径ギヤと噛み合うギヤ部（歯部）４１が一体的に形成されている。このバルブギヤ７の内周部には、スロットルシャフト３の軸方向の一端部にかしめ固定される円環板形状の金属材（被嵌合部）４２がインサート成形されている。また、バルブギヤ７のボデー側面（ボア壁部側面）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５のコイル内径側を保持するスプリング内周ガイド４３として機能する。このスプリング内周ガイド４３の図示右端部には、コイルスプリング５の一端部を係止する凹状のギヤ側スプリングフック（図示せず）が設けられている。

ここで、金属材４２の内周部には、図５に示したように、スロットルシャフト３の軸方向の一端部に設けられた結合部２７を隙間嵌めすることが可能な円形状の嵌合穴４４が設けられている。そして、嵌合穴４４には、この嵌合穴４４の穴壁面（金属材４２の内周面）から半径方向の外方側に凹むように複数の嵌合凹部４５が設けられている。これらの嵌合凹部４５は、金属材４２の両端面を連通するように貫通する略半円形状の貫通穴であっても、また、金属材４２の一端面（外壁面）で開口し、金属材４２の他端面（ボデー側壁面）で閉塞した有底溝であっても良い。なお、バルブギヤ７は、金属材４２の端面より外方側に突き出したスロットルシャフト３の結合部２７を工具を用いてかしめると、結合部２７の一部が塑性変形して結合部２７の一部（嵌合凸部２９）が嵌合凹部４５内に入り込むことによって、スロットルシャフト３とバルブギヤ７との相対回転運動が規制されるように構成されている。

そして、バルブギヤ７の外周部には、スロットルバルブ２が全閉位置まで閉じた際に、スロットルボデー１のギヤボックス１２の内周部に一体的に設けられた全閉ストッパ１７に係止される被係止部としてのブロック状（または凸状）の全閉ストッパ部（当接部）４７が半径方向の外方側に突出するように一体的に形成されている。この全閉ストッパ部４７の図示右端面には、スロットルバルブ２が全閉した際に、スロットルボデー１の全閉ストッパ１７に直接的に当接する当接面が設けられている。

ここで、ＥＣＵには、運転者によるアクセル操作量（アクセルペダルの踏み込み量）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２の回転角度（スロットル開度）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２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４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２の回転角度（バルブ角度）に相当するスロットル開度（スロットルポジション）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２の回転に伴って回転する分割型の永久磁石（マグネット）５１と、このマグネット５１によって磁化される分割型のヨーク（磁性体：図示せず）と、自身に鎖交する磁束密度に対応した信号を出力する非接触式の磁気検出素子（図示せず）とを有している。また、マグネット５１およびヨークは、バルブギヤ７の内周面に接着剤等を用いて固定されている。また、磁気検出素子としてはホール素子またはホールＩＣまたは磁気抵抗素子が用いられている。そして、磁気検出素子は、ヨークの内周面に対向して配置されるように、センサカバー６のセンサ搭載部５２に保持固定されている。

［実施例１の組付方法］
次に、本実施例の内燃機関用スロットル制御装置の組付方法を図１ないし図７に基づいて簡単に説明する。ここで、図６はスロットルシャフトとバルブギヤとのかしめ固定前の嵌合状態を示した図で、図７はスロットルシャフトとバルブギヤとのかしめ固定後の結合状態を示した図である。

先ず、スロットルボデー１の第２バルブ軸受部１５の第２シャフト貫通孔の内周にドライベアリング（軸受け）２６を圧入し、更に、スロットルシャフト３のバルブ保持部２３よりも軸方向の一端側の外周に、ボールベアリング（軸受け）２５を圧入しておく。次に、スロットルボデー１の第１バルブ軸受部１４の第１シャフト貫通孔の軸方向の外方側から、スロットルボア（吸気通路）９内にスロットルシャフト３のバルブ保持部２３が配置されるように、スロットルシャフト３を第１、第２シャフト貫通孔内に差し込む。これにより、スロットルシャフト３のバルブ保持部２３よりも軸方向の一端側が第１バルブ軸受部１４にボールベアリング２５を介して回転自在に軸支され、また、バルブ保持部２３よりも軸方向の他端側が第２バルブ軸受部１５にドライベアリング２６を介して回転自在に軸支される。また、スロットルシャフト３の外周に圧入されたボールベアリング２５がスロットルボデー１の円環状凹部２０の壁面に係止されるため、スロットルボデー１に対するスロットルシャフト３の軸方向の位置決めが成される。

次に、略円板形状のスロットルバルブ２を、スロットルシャフト３のバルブ保持部２３に形成されたバルブ挿入孔（図示せず）内に差し込み、バルブ保持部２３からスロットルバルブ２の円板状部２１のうちの半円板状部同士が突出するように保持する。そして、締結ねじ等の締結具２４を用いてスロットルバルブ２を、スロットルシャフト３のバルブ保持部２３に締め付け固定する。これにより、スロットルバルブ２とスロットルシャフト３とが一体化されて一体的に回転することが可能となる。次に、スロットルボデー１の第１バルブ軸受部１４の外周部に設けられたスプリング内周ガイド１６の外周にコイルスプリング５を装着し、コイルスプリング５の他端部をスロットルボデー１のボデー側スプリングフックに引っ掛けておく。次に、バルブギヤ７の円筒状部の外周部に設けられたスプリング内周ガイド４３の外周にコイルスプリング５を装着し、コイルスプリング５の一端部をバルブギヤ７のギヤ側スプリングフックに引っ掛けておく。

次に、スロットルボデー１に一体化されたギヤボックス１２の底壁面よりギヤ室内に露出（突き出）しているスロットルシャフト３の軸方向の一端部（円柱状の結合部２７）の外周に、バルブギヤ７の内周部を隙間嵌めする。すなわち、スロットルシャフト３の軸方向の一端部（結合部２７）の外周に、バルブギヤ７の内周部にインサート成形された円環板形状の金属材（被嵌合部）４２に設けられた嵌合穴４４を隙間嵌めする。このとき、図６に示したように、スロットルシャフト３の軸方向の一端部（結合部２７）の外周面（外壁面）とバルブギヤ７の内周部の嵌合穴４４の内周面（穴壁面）との間には微小な円環状隙間が形成されているため、スロットルバルブ２およびスロットルシャフト３とバルブギヤ７との相対回転運動が可能である。

次に、バルブギヤ７の外周部に設けられたブロック状の全閉ストッパ部４７の当接面を、スロットルボデー１のギヤボックス１２の内周部に設けられたブロック状の全閉ストッパ１７の当接面にメカニカルタッチ（直接的に接触）させる。このように、バルブギヤ７の全閉ストッパ部４７をスロットルボデー１の全閉ストッパ１７に突き当てたまま、バルブギヤ７の内周部の嵌合穴４４内でスロットルシャフト３を回転させて全閉クリアランスを調整する。この全閉クリアランスの調整作業は、図４の実線に示したように、スロットルバルブ２の円板状部２１の外周端面部２２とスロットルボデー１のボア内径面１０との間に所定の隙間（全閉クリアランス）が形成されるように、すなわち、スロットルバルブ２の円板状部２１の外周端面部２２がスロットルボデー１のボア内径面１０にメカニカルタッチ（直接的に接触）しないように、スロットルバルブ２およびスロットルシャフト３とバルブギヤ７との相対回転角度（取付角度）を微調整することで実施される。

次に、上記の全閉クリアランスの調整後に、バルブギヤ７の内周部の金属材４２の端面より外方側に突き出したスロットルシャフト３の軸方向の一端部（結合部２７）をかしめることで、結合部２７の一部が塑性変形することにより、図７に示したように、結合部２７の一部（複数の嵌合凸部２９）が複数の嵌合凹部４５内に入り込む。これによって、スロットルシャフト３の軸方向の一端部（結合部２７）にバルブギヤ７の内周部の金属材４２がかしめ固定されることで、スロットルバルブ２およびスロットルシャフト３とバルブギヤ７との相対回転角度（取付角度）が規制されると共に、スロットルシャフト３とバルブギヤ７との相対回転運動が防止される。以上の組付作業を行うことで、スロットルボデー１に、スロットルバルブ２、スロットルシャフト３、コイルスプリング５およびバルブギヤ７が組み付けられる。

［実施例１の作用］
次に、本実施例の内燃機関用スロットル制御装置の作用を図１ないし図７に基づいて簡単に説明する。

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２が所定の角度となるように駆動モータ４が通電されて、駆動モータ４のモータシャフトが回転する。そして、駆動モータ４のトルクが、ピニオンギヤ３１、中間減速ギヤ３２およびバルブギヤ７に伝達される。これにより、バルブギヤ７が、コイルスプリング５の付勢力に抗してアクセルペダルの踏み込み量に対応した回転角度を回転する。したがって、バルブギヤ７が回転するので、スロットルシャフト３がバルブギヤ７と同じ回転角度を回転し、スロットルバルブ２が全閉位置より全開位置側へ開く方向（全開方向）に回転駆動される。この結果、吸気通路が所定の角度だけ開かれるので、エンジンの回転速度がアクセルペダルの踏み込み量に対応した速度に変更される。

逆に、運転者がアクセルペダルから足を離すと、コイルスプリング５の付勢力によりスロットルバルブ２、スロットルシャフト３およびバルブギヤ７等が元の位置（アイドリング位置、スロットルバルブ２の全閉位置）まで戻される。なお、運転者がアクセルペダルを戻すと、アクセル開度センサよりアクセル開度信号（０％）が出力されるので、ＥＣＵによってスロットルバルブ２がバルブ全閉時の開度となるように駆動モータ４を通電して、駆動モータ４のモータシャフトを逆回転させるようにしても良い。この場合には、駆動モータ４によってスロットルバルブ２を全閉方向に回転駆動できる。

このとき、バルブギヤ７に設けられる全閉ストッパ部４７が、スロットルボデー１のギヤボックス１２の内壁面に形成された全閉ストッパ１７に当接するまで、コイルスプリング５の付勢力によりスロットルバルブ２が全開位置側より全閉位置側へ閉じる方向（全閉方向）に回転する。そして、全閉ストッパ１７によって、スロットルバルブ２の全閉方向のそれ以上の回転動作が規制されるので、吸気通路内においてスロットルバルブ２が所定の全閉位置に保持される。すなわち、図４に示したように、スロットルバルブ２の円板状部２１の外周端面部２２とスロットルボデー１のボア内径面１０との間に所定の隙間（全閉クリアランス）が形成されるように、スロットルバルブ２の回転角度が保持されるので、スロットルバルブ２の全閉時（アイドル運転時）であっても、エンジンの各気筒内に所定の吸入空気量（全閉時洩れ空気量）の吸入空気が吸入される。そして、スロットルバルブ２をバイパスする空気量を制御する電磁弁（図示せず）により、エンジン回転速度が目標のアイドル回転速度となるように制御される。なお、スロットルバルブ２をバイパスする空気量を制御する電磁弁を使用せずに、駆動モータ４を通電して、スロットルバルブ２の開度を全閉位置より開いた所定の開度で停止するように制御することで、エンジン回転速度を目標のアイドル回転速度となるように制御することも可能である。

［実施例１の効果］
以上のように、本実施例の内燃機関用スロットル制御装置においては、スロットルボデー１のボア内径面１０とスロットルバルブ２の円板状部２１の外周端面部との間に形成される隙間（全閉クリアランス）を所望の隙間寸法に維持するために、スロットルボデー１のボア内径面１０やスロットルバルブ２の外周寸法、およびスロットルシャフト３とスロットルバルブ２やスロットルシャフト３とバルブギヤ７の組付寸法等のばらつきを吸収する調整機構が必要となるような場合でも、バルブギヤ７の内周部に、スロットルシャフト３の軸方向の一端部（円柱状の結合部２７）を相対回転可能に嵌合することが可能な円形状の嵌合穴４４を設けることにより、バルブギヤ７に設けられる全閉ストッパ部４７をスロットルボデー１に設けられる全閉ストッパ１７に突き当てた状態で、上記隙間を最小とする位置（全閉位置）となるように嵌合穴４４内で、スロットルシャフト３の軸方向の一端部（結合部２７）を回転させることで、全閉クリアランスを微調整することができる。すなわち、全閉開度調整用スクリューを廃止しながらも、全閉クリアランスを微調整することができるので、部品点数や組付工数を低減でき、コストダウンを図ることができる。

また、バルブギヤ７の嵌合穴４４に、この嵌合穴４４の穴壁面から半径方向の外方側に凹むように複数の嵌合凹部４５を設け、また、スロットルシャフト３の軸方向の一端部（結合部２７）に、この結合部２７にバルブギヤ７をかしめ固定する際に、結合部２７の一部が塑性変形することで複数の嵌合凹部４５内に入り込む複数の嵌合凸部２９を設けている。これによって、図１４に示した従来の技術のように、スロットルバルブおよびシャフト１０２とバルブギヤ１０６とが一定の相対角度となるように規定する二面幅部１１１、１１２を設けなくても、スロットルバルブ２およびスロットルシャフト３とバルブギヤ７とを一定の相対角度となるように規制でき、且つスロットルシャフト３とバルブギヤ７とが相対回転することを防止できる。すなわち、スロットルバルブ２およびスロットルシャフト３とバルブギヤ７とを任意の組付条件（取付角度）で組み付けることができる。また、スロットルシャフト３にバルブギヤ７を任意の組付条件（取付角度）で組み付けることができるため、スロットルバルブ２の回転角度に対応するように、バルブギヤ７をスロットルシャフト３の軸方向の一端部、つまり結合部２７に組み付ける組付作業時間を短縮することができる。

また、スロットルバルブ２の全閉時に、スロットルボデー１のボア内径面１０とスロットルバルブ２の円板状部２１の外周端面部２２全周との間に形成される全閉クリアランスが所望の隙間寸法となるので、アイドル運転時の吸入空気の洩れ量の増加を防止できる。そして、エンジンで使用される燃料（例えばガソリン）の量が吸入空気の流量によって制御されている現状からすれば、上記のアイドル運転時の吸入空気の洩れ量の増加を防止できると言うことは、燃費の向上を得ることになる。また、本実施例の内燃機関用スロットル制御装置では、スロットルバルブ２およびスロットルシャフト３とバルブギヤ７とが一定の組付条件（所定の全閉クリアランスを得ることが可能な取付角度）となるように組み付けられることで、マグネット５１およびヨークと磁気検出素子とが一定の組付条件（対向位置、相対位置）となるように組み付けられる。これによって、スロットルバルブ２の回転角度に対する磁気検出素子の組付精度を向上できる。ここで、本実施例の内燃機関用スロットル制御装置では、回転角度センサである磁気検出素子からの電気信号（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開度偏差がなくなるように駆動モータ４に対してＰＩＤ制御（またはＰＩ制御）によるフィードバック制御が実施されるように構成されている。

したがって、磁気検出素子より出力される電気信号（スロットル開度信号）とスロットルバルブ２の実際の回転角度（バルブ角度）とを一致（適合）させないと、運転者のアクセル操作量に対応したスロットル開度を得ることができず、運転者のアクセル操作量に対応したエンジン出力（エンジン回転速度）を得ることができなくなる。このような問題に対して、本実施例では、上述したように、バルブギヤ７の全閉ストッパ部４７をスロットルボデー１の全閉ストッパ１７に突き当てたまま、スロットルシャフト３を回転させて全閉クリアランスを調整した後に、スロットルシャフト３の軸方向の一端部（結合部２７）にバルブギヤ７の内周部の金属材４２をかしめ固定するだけで、スロットルバルブ２の回転角度（バルブ角度）と磁気検出素子の設置位置とが一定の組付条件（取付角度）となるように組み付けられる。これによって、スロットルバルブ２の回転角度に対して、磁気検出素子より出力される電気信号（スロットル開度信号）を適合させるための出力調整作業時間を短縮または廃止することができる。つまり出力調整作業を必要最小限とすることができる。

図８は本発明の実施例２を示したもので、図８（ａ）〜図８（ｄ）はバルブギヤの嵌合穴の穴形状の他の例を示した図である。

本実施例では、図８（ａ）に示したように、スロットルシャフト３の軸方向の一端部に設けられる円柱状の結合部２７およびバルブギヤ７の内周部の金属材４２に設けられる円形状の嵌合穴４４に対して、嵌合穴４４の穴壁面より半径方向の外方側に凹んだ複数の嵌合凹部６１を設けている。なお、複数の嵌合凹部６１は、略三角形状の貫通穴または溝である。

この場合には、結合部２７の外周と嵌合穴４４の内周とが線接触するように嵌合穴４４内に結合部２７が嵌合（隙間嵌め）されている。したがって、スロットルシャフト３とバルブギヤ７とのかしめ固定前の嵌合状態では、スロットルシャフト３とバルブギヤ７との相対回転運動は規制されず、バルブギヤ７の全閉ストッパ部４７をスロットルボデー１の全閉ストッパ１７に突き当てたまま、スロットルシャフト３を回転させることで、実施例１のように全閉クリアランスを微調整できる。

また、スロットルシャフト３とバルブギヤ７とのかしめ固定後の結合状態では、すなわち、スロットルシャフト３の軸方向の一端部（円柱状の結合部２７）にバルブギヤ７の内周部の金属材４２をかしめ固定した際には、結合部２７の一部が塑性変形することで複数の嵌合凹部６１内に入り込む複数の嵌合凸部（図示せず）が設けられるため、スロットルシャフト３とバルブギヤ７との相対回転運動が規制され、スロットルバルブ２およびスロットルシャフト３とバルブギヤ７とが任意の組付条件（取付角度）で組み付けられる。

本実施例では、図８（ｂ）、（ｃ）に示したように、スロットルシャフト３の軸方向の一端部に設けられる円柱状の結合部２７およびバルブギヤ７の内周部の金属材４２に設けられる円形状の嵌合穴４４に対して、嵌合穴４４の穴壁面より半径方向の外方側に凹んだ複数の嵌合凹部６２、６３を設けている。なお、複数の嵌合凹部６２は、三角形状の貫通穴または溝であり、また、複数の嵌合凹部６３は、四角形状の貫通穴または溝である。

この場合には、結合部２７の外周と嵌合穴４４の内周との間に所定の環状隙間が形成されるように嵌合穴４４内に結合部２７が嵌合（隙間嵌め）されている。したがって、スロットルシャフト３とバルブギヤ７とのかしめ固定前の嵌合状態では、スロットルシャフト３とバルブギヤ７との相対回転運動は規制されず、バルブギヤ７の全閉ストッパ部４７をスロットルボデー１の全閉ストッパ１７に突き当てたまま、スロットルシャフト３を回転させることで、実施例１のように全閉クリアランスを微調整できる。

また、スロットルシャフト３とバルブギヤ７とのかしめ固定後の結合状態では、すなわち、スロットルシャフト３の軸方向の一端部（円柱状の結合部２７）にバルブギヤ７の内周部の金属材４２をかしめ固定した際には、結合部２７の一部が塑性変形することで複数の嵌合凹部６２、６３内に入り込む複数の嵌合凸部（図示せず）が設けられるため、スロットルシャフト３とバルブギヤ７との相対回転運動が規制され、スロットルバルブ２およびスロットルシャフト３とバルブギヤ７とが任意の組付条件（取付角度）で組み付けられる。

本実施例では、図８（ｄ）に示したように、スロットルシャフト３の軸方向の一端部に設けられる円柱状の結合部２７の端面より軸方向の外方側に突出した複数の円弧状突起部（爪状部）６４およびバルブギヤ７の内周部の金属材４２に設けられる複数の円弧状嵌合穴６５に対して、複数の円弧状嵌合穴６５の半径方向の穴壁面より半径方向の外方側に凹んだ複数の嵌合凹部６６を設けている。なお、複数の嵌合凹部６６は、半円形状の貫通穴または溝である。

この場合には、複数の円弧状突起部６４の周方向の両側と複数の円弧状嵌合穴６５の周方向の穴壁面との間に所定の円弧状隙間が形成されるように、しかも複数の円弧状突起部６４の内周および外周と複数の円弧状嵌合穴６５の半径方向の穴壁面との間に所定の隙間が形成されるように、各円弧状嵌合穴６５内に各円弧状突起部６４が嵌合（隙間嵌め）されている。したがって、スロットルシャフト３とバルブギヤ７とのかしめ固定前の嵌合状態では、スロットルシャフト３とバルブギヤ７との相対回転運動は規制されず、バルブギヤ７の全閉ストッパ部４７をスロットルボデー１の全閉ストッパ１７に突き当てたまま、スロットルシャフト３を円弧状嵌合穴６５により規制される回転動作可能範囲内において回転させることで、実施例１のように全閉クリアランスを微調整できる。

また、スロットルシャフト３とバルブギヤ７とのかしめ固定後の結合状態では、すなわち、スロットルシャフト３の結合部２７の端面より突出した複数の円弧状突起部６４にバルブギヤ７の内周部の金属材４２をかしめ固定した際には、各円弧状突起部６４の一部が塑性変形することで複数の嵌合凹部６６内に入り込む複数の嵌合凸部（図示せず）が設けられるため、スロットルシャフト３とバルブギヤ７との相対回転運動が規制され、スロットルバルブ２およびスロットルシャフト３とバルブギヤ７とが任意の組付条件（取付角度）で組み付けられる。

［実施例３の構成］
図９および図１０は本発明の実施例３を示したもので、図９は内燃機関用スロットル制御装置の全体構造を示した図である。

本実施例のスロットルボデー１のボア壁部１１には、スロットルシャフト３の軸方向の両端部を回転自在に軸支する第１、第２バルブ軸受部１４、１５が設けられている。なお、第１、第２バルブ軸受部１４、１５のうちの少なくとも一方の第２バルブ軸受部１５のシャフト貫通孔の内周には、円筒状の軸受部材（軸受け）２６が圧入嵌合されている。この軸受け２６は、スロットルシャフト３の軸方向の他端部（バルブギヤ７と結合する側に対して逆側端部）を回転方向に摺動自在に軸支する摺動孔５３を有し、耐摩耗性に優れる焼結軸受材料によって所定の略円筒形状に一体的に形成されたドライベアリング（あるいは滑り軸受またはスラスト軸受または軸受ブッシュ）である。

そして、本実施例のスロットルシャフト３の軸方向の一端部には、バルブギヤ７の内周部をかしめ固定するための結合部２７が設けられている。この結合部２７には、実施例１、２と同様に、バルブギヤ７の内周部の金属材４２をかしめ固定する際に、結合部２７の一部が塑性変形することで、金属材４２の嵌合凹部４５内に入り込んで、スロットルシャフト３とバルブギヤ７との相対回転運動を防止するための嵌合凸部２９が設けられている。なお、バルブギヤ７の内周部の金属材４２をかしめ固定する際に、結合部２７の一部が塑性変形することで、結合部２７の外径よりも径大化した鍔状部２８は、実施例１、２と同様に、スロットルシャフト３のバルブギヤ７からの抜けを防止する。また、本実施例のスロットルシャフト３の軸方向の他端面（バルブギヤ７の内周部の金属材４２と結合する側に対して逆側端面）には、治具の嵌合ビット５４の先端刃部５５が嵌入するビット嵌合溝５６が形成されている。このビット嵌合溝５６は、略一文字形状のマイナス溝よりなる。

ここで、本実施例では、スロットルバルブ２に一体化されたスロットルシャフト３のビット嵌合溝５６に、治具の嵌合ビット５４の先端刃部５５を嵌め込んで、スロットルシャフト３を回転させることで、バルブ全閉時（アイドル運転時）の全閉洩れ空気流量を調整する全閉調整作業（実施例１の全閉クリアランスの調整作業時に実施される）を行うように構成されている。なお、治具は、全閉調整作業時に、スロットルシャフト３のビット嵌合溝５６の形成方向とスロットルボア９内を流れる吸入空気の平均的な流れの軸線方向（スロットルボア９の中心軸線方向）とが略同一方向を向くようにスロットルバルブ２およびスロットルシャフト３の回転角度をバルブ全閉位置にて規制（または拘束）する工具で、動力ユニットによって回転駆動または手動操作によって回される。

ここで、バルブ全閉位置とは、図４の実線に示したように、スロットルバルブ２の円板状部２１の外周端面部２２とスロットルボデー１のボア壁部１１のボア内径面１０との間に所定の隙間（全閉クリアランス）が形成される、スロットルバルブ２およびスロットルシャフト３の回転角度、すなわち、スロットルバルブ２の円板状部２１の外周端面部２２がスロットルボデー１のボア壁部１１のボア内径面１０にメカニカルタッチ（直接的に接触）しない、スロットルバルブ２およびスロットルシャフト３の回転角度を指す。したがって、バルブ全閉位置とは、例えばスロットルバルブ２の円板状部２１の外周端面部２２がスロットルボデー１のボア壁部１１のボア内径面１０にメカニカルタッチする位置から、スロットルバルブ２を開く方向に回転角度β°分だけ戻した位置となる。なお、スロットルシャフト３のビット嵌合溝５６の形成方向を、スロットルバルブ２の円板状部２１の板厚方向の中心を通る中心軸線の垂線に対して、バルブ全閉時のスロットルバルブ３の回転角度（α°）分だけ傾斜させることが望ましい。ここで、β°≦α°である。

［実施例３の組付方法］
次に、本実施例の全閉クリアランスの調整方法を図９および図１０に基づいて簡単に説明する。ここで、図１０はバルブ全閉時の全閉洩れ空気流量を調整する全閉調整作業（実施例）を示した図である。

バルブギヤ７の全閉ストッパ部４７をスロットルボデー１の全閉ストッパ１７に突き当てたまま、スロットルバルブ２に一体化されたスロットルシャフト３のビット嵌合溝５６に、治具の嵌合ビット５４の先端刃部５５を嵌め込んで、バルブギヤ７の内周部の嵌合穴４４内でスロットルバルブ２およびスロットルシャフト３を所定の回転角度だけ回転させて全閉クリアランスを調整する。

この全閉クリアランスの調整作業は、スロットルバルブ２の円板状部２１の外周端面部２２とスロットルボデー１のボア壁部１１のボア内径面１０との間に所定の隙間（全閉クリアランス）が形成されるように、すなわち、スロットルバルブ２の円板状部２１の外周端面部２２がスロットルボデー１のボア壁部１１のボア内径面１０にメカニカルタッチ（直接的に接触）しないように、スロットルバルブ２およびスロットルシャフト３とバルブギヤ７との相対回転角度（取付角度）を微調整することで実施される。

このとき、スロットルシャフト３は、治具によってスロットルバルブ２の全閉位置にて規制または拘束される。つまりバルブ全閉時の全閉洩れ空気流量を調整する全閉洩れ空気流量調整位置にて規制または拘束される。この全閉洩れ空気流量調整位置にスロットルバルブ２およびスロットルシャフト３が回されると、図１０に示したように、スロットルシャフト３の軸方向の他端面に形成されたビット嵌合溝５６の形成方向とスロットルボア９内を流れる吸入空気の平均的な流れの軸線方向とが略同一方向を向くように、スロットルバルブ２およびスロットルシャフト３が治具によって規制または拘束されることになる。

そして、バルブ全閉時の全閉洩れ空気流量を測定するために、スロットルボデー１をテスト用エンジンに組み付けるか、あるいはバキュームポンプに組み付けて、試験的にスロットルボア９よりも吸入空気流方向の下流側に吸気負圧をかける。このとき、治具によってビット嵌合溝５６の形成方向とスロットルボア９内を流れる吸入空気の平均的な流れの軸線方向とが略同一方向を向くように規制（または拘束）されているので、スロットルシャフト３の外周面と軸受け２６の摺動孔５３の内周面との間のクリアランスがなくなる側（スロットルボア９内を流れる吸入空気流方向の下流側、吸気負圧が作用する側）に、スロットルバルブ２およびスロットルシャフト３が吸引される。

そして、この状態での吸入空気流量を測定して、この吸入空気流量が予め決められたバルブ全閉時（アイドル運転時）の全閉洩れ空気流量と略一致していれば、スロットルバルブ２の回転角度が予め決められたバルブ全閉位置（角度）に位置していると判断できるので、全閉調整作業を終了する。次に、全閉調整作業後に、バルブギヤ７の内周部の金属材４２の端面より外方側に突き出したスロットルシャフト３の軸方向の一端部（結合部２７）をかしめることで、結合部２７の一部が塑性変形することにより、結合部２７の一部（複数の嵌合凸部２９）が複数の嵌合凹部４５内に入り込む。これによって、スロットルバルブ２およびスロットルシャフト３とバルブギヤ７との相対回転角度（取付角度）が規制されると共に、スロットルシャフト３とバルブギヤ７との相対回転運動が防止される。

そして、スロットルバルブ２に一体化されたスロットルシャフト３の軸方向の一端部にバルブギヤ７を結合した時点で、治具をスロットルシャフト３から取り外して、再度、バルブ全閉時の全閉洩れ空気流量を測定するために、スロットルボデー１をテスト用エンジンに組み付けるか、あるいはバキュームポンプに組み付けて、試験的にスロットルボア９よりも吸入空気流方向の下流側に吸気負圧をかける。このとき、実施例１で説明したように、スプリング内周ガイド１６、４３の外周に装着されたコイルスプリング５の一端部がバルブギヤ７のギヤ側スプリングフックに引っ掛けられており、また、コイルスプリング５の他端部がスロットルボデー１のボデー側スプリングフックに引っ掛けられている。

したがって、このコイルスプリング５の付勢力によってバルブギヤ７の全閉ストッパ部４７が、スロットルボデー１の全閉ストッパ１７に突き当たることで、スロットルバルブ２に一体化されたスロットルシャフト３が全閉位置に規制（または拘束）される。そして、スロットルシャフト３の外周面と軸受け２６の摺動孔５３の内周面との間のクリアランスがなくなる側（スロットルボア９内を流れる吸入空気流方向の下流側、吸気負圧が作用する側）に、スロットルバルブ２およびスロットルシャフト３が吸引される。そして、この状態での吸入空気流量を測定して、この吸入空気流量が予め決められたバルブ全閉時（アイドル運転時）の全閉洩れ空気流量と略一致していれば、スロットルバルブ２の回転角度が予め決められたバルブ全閉位置（角度）に調整できたと判断できる。以上で、全閉クリアランスの調整作業および内燃機関用スロットル制御装置の組付作業を終了する。

［実施例３の特徴］
ここで、図１１および図１２はバルブ全閉時の全閉洩れ空気流量を調整する全閉調整作業（比較例）を示した図である。この調整作業は、図１１に示したように、スロットルシャフト３の角度調整をスロットルシャフト３のビット嵌合溝５６に治具の嵌合ビット５４の先端刃部５５を嵌めて回転させることで行う。このとき、ビット嵌合溝５６の形成方向がスロットルボア９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方向に位置した状態で、全閉洩れ空気流量の調整を行うと、スロットルボア９よりも吸入空気流方向の下流側に試験的に吸気負圧をかけても、治具の嵌合ビット５４の先端刃部５５によりスロットルシャフト３の位置が規制（または拘束）され、スロットルシャフト３の外周面と軸受け２６の摺動孔５３の内周面との間のクリアランスがなくなることはない。すなわち、スロットルシャフト３の回転中心軸線と軸受け２６の摺動孔５３の中心軸線とがセンタリングされた状態を維持する。

一方、バルブ全閉時の全閉洩れ空気流量を調整する全閉調整作業後に、スロットルシャフト３のビット嵌合溝５６から治具を外して全閉洩れ空気流量を再び測定すると、治具の嵌合ビット５４の先端刃部５５による規制（または拘束）がなくなるため、スロットルボア９よりも吸入空気流方向の下流側に試験的に吸気負圧をかけると、スロットルシャフト３の外周面と軸受け２６の摺動孔５３の内周面との間のクリアランス分だけ、スロットルバルブ２およびスロットルシャフト３が吸入空気流方向の下流側に位置ずれを起こす（図１２参照）。この結果、全閉調整作業時の全閉洩れ空気流量と治具からの開放時（全閉調整作業終了後）の全閉洩れ空気流量とが異なってしまうという問題が生じる。このため、全閉調整作業時の全閉洩れ空気流量と治具開放時（全閉調整作業終了後）の全閉洩れ空気流量とが変化しない構造を採用する必要がある。

そこで、本実施例の内燃機関用スロットル制御装置においては、治具の嵌合ビット５４の先端刃部５５によってスロットルシャフト３をスロットルバルブ２の全閉位置にて拘束（または規制）する全閉調整作業時に、治具によってスロットルシャフト３のビット嵌合溝５６の形成方向とスロットルボア９内を流れる吸入空気の平均的な流れの軸線方向（スロットルボア９の中心軸線方向）とを略同一方向に向けた状態で、スロットルシャフト３の外周面と軸受け２６の摺動孔５３の内周面との間のクリアランスがなくなるような状態で、全閉洩れ空気流量の測定を実施するようにしている。

これによって、全閉調整作業終了後に治具からスロットルシャフト３を開放して全閉洩れ空気流量を再び測定する時に、スロットルボア９よりも吸入空気流方向の下流側に吸気負圧をかけて、スロットルシャフト３の外周面と軸受け２６の摺動孔５３の内周面とのガタ分だけスロットルシャフト３の回転中心軸線が軸受け２６の摺動孔５３の中心軸線より位置ずれを起こしても、全閉調整作業時と治具開放時（全閉調整作業終了後）との全閉洩れ空気流量の変化はない。したがって、本実施例のような結合方法を用いてスロットルシャフト３の軸方向の一端部（結合部２７）にバルブギヤ７の内周部の金属材４２をかしめ固定する内燃機関用スロットル制御装置においても、バルブ全閉時（アイドル運転時）の全閉洩れ空気流量を予め決められた適正な値に設定することができる。

［変形例］
本実施例では、本発明の内燃機関用吸気制御装置を、駆動モータ４等のアクチュエータの回転動力を、歯車減速装置等の動力伝達装置を経てスロットルシャフト３に伝達して、スロットルバルブ２の回転角度（バルブ開度）を運転者のアクセル操作量に応じて制御する内燃機関用スロットル制御装置に適用した例を説明したが、本発明の内燃機関用吸気制御装置を、駆動モータ４等のアクチュエータを有しない内燃機関用スロットル装置に採用しても良い。この場合には、スロットルシャフト３の軸方向の一端部にかしめ固定されるバルブギヤ７の代わりに、四輪自動車のアクセルペダル、あるいは二輪自動車のスロットルレバーまたはスロットルハンドル等のスロットル操作部品にワイヤーケーブルを介して機械的に連結されるアクセルレバー（回転駆動体）を設ける。このようにしても、運転者のアクセル操作量（またはスロットル操作量）をスロットルバルブ２およびスロットルシャフト３に伝えることができる。

本実施例では、低燃費化、軽量化および低コスト化を目的として、断面円形状のスロットルボア９を形成する円管状ボア壁部１１を備えたスロットルボデー１、および内周部に金属材４２をインサート成形し、且つマグネット５１およびヨークを接着剤等を用いて固定したバルブギヤ（回転駆動体）７を樹脂化しているが、スロットルバルブ２の非円筒状のバルブ側嵌合部とスロットルシャフト３の非円筒状のシャフト側嵌合部（バルブ保持部）とを樹脂化しても良い。この場合には、スロットルバルブ２のバルブ側嵌合部内にスロットルシャフト３のシャフト側嵌合部を嵌め合わせて、この嵌め合い部を例えばレーザ溶着等の熱溶着を用いて固定しても良い。

本実施例では、スロットルシャフト３のバルブ保持部２３を金属材料によって円柱状（丸棒軸状）に形成しているが、スロットルシャフト３のバルブ保持部２３を樹脂材料によって円筒状に形成しても良い。この場合には、バルブ保持部２３が円筒状のシャフト嵌合部（樹脂シャフト）となり、このシャフト嵌合部内部に金属シャフト（例えばＳＵＳ３０４等のステンレス鋼）を、両端部または一端部がシャフト嵌合部より露出するようにインサート成形する。なお、スロットルバルブ２を樹脂材料によって樹脂一体成形しても良い。この場合には、スロットルバルブ２に、円板状部およびこの円板状部の直径方向に円筒状部を設け、この円筒状部内部にスロットルシャフト３をインサート成形する等して固定する。

本実施例では、スロットルバルブ２を閉弁方向に付勢するリターンスプリング機能を有するコイルスプリング５等のバルブ付勢手段を設けた例を説明したが、スロットルバルブ２を開弁方向に付勢するデフォルトスプリング機能を有するコイルスプリング等のバルブ付勢手段を設けても良い。また、スロットルバルブ２を閉弁方向に付勢するリターンスプリング機能とスロットルバルブ２を開弁方向に付勢するデフォルトスプリング機能とを兼ね備えた１本または２本以上のコイルスプリング等のバルブ付勢手段を設けても良い。なお、デフォルトスプリング機能とは、スロットルバルブ２の全閉位置と全開位置との間の中間位置（中間ストッパ位置）にスロットルバルブ２を保持（または係止または規制または拘束）して、何らかの要因によって駆動モータ４への電力の供給が断たれた際の退避走行を可能とする機能を指す。

また、デフォルトスプリング機能を有するコイルスプリング等のバルブ付勢手段を設けている場合には、バルブ全閉時の全閉洩れ空気流量を調整する全閉調整作業（または全閉クリアランス調整作業）を、スロットルバルブ２の全閉位置と全開位置との間の中間位置（中間ストッパ位置）にて実施するようにしても良い。この場合、バルブ全閉時の全閉洩れ空気流量を調整する全閉調整作業は、退避走行が可能な中間位置に対応した回転角度にスロットルバルブ２およびスロットルシャフト３が規制（または拘束）されている時の吸入空気流量を調整する中間位置（デフォルト位置）調整作業となる。

内燃機関用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）。 内燃機関用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１のＢ−Ｂ断面図である（実施例１）。 図２のＣ−Ｃ断面図である（実施例１）。 スロットルシャフトとバルブギヤとのかしめ固定前の嵌合状態を示した正面図である（実施例１）。 スロットルシャフトとバルブギヤとのかしめ固定後の結合状態を示した正面図である（実施例１）。 （ａ）〜（ｄ）はバルブギヤの嵌合穴の穴形状の他の例を示した正面図である（実施例２）。 内燃機関用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３）。 （ａ）、（ｂ）はバルブ全閉時の全閉洩れ空気流量を調整する全閉調整作業を示した説明図である（実施例３）。 （ａ）、（ｂ）はバルブ全閉時の全閉洩れ空気流量を調整する全閉調整作業を示した説明図である（比較例）。 （ａ）、（ｂ）はバルブ全閉時の全閉洩れ空気流量を調整する全閉調整作業を示した説明図である（比較例）。 スロットルボデーに一体化されたギヤボックス内に収容される動力伝達機構（歯車減速機構）を示した側面図である（従来の技術）。 スロットルシャフトとバルブギヤとのかしめ固定前の嵌合状態を示した正面図である（従来の技術）。

符号の説明

１ スロットルボデー
２ スロットルバルブ
３ スロットルシャフト
４ 駆動モータ（アクチュエータ）
６ センサカバー
７ バルブギヤ（回転駆動体）
９ スロットルボア（吸気通路）
１０ スロットルボデーのボア内径面（スロットルボア壁面）
１４ スロットルボデーの第１バルブ軸受部
１５ スロットルボデーの第２バルブ軸受部
１７ スロットルボデーの全閉ストッパ（係止部）
２１ スロットルバルブの円板状部
２２ スロットルバルブの外周端面部（外周部）
２６ 軸受け（ドライベアリング、軸受部材）
２７ スロットルシャフトの結合部
２９ スロットルシャフトの嵌合凸部
４４ バルブギヤの嵌合穴
４５ バルブギヤの嵌合凹部
４７ バルブギヤの全閉ストッパ部（当接部）
５１ マグネット（磁石）
５３ 軸受けの摺動孔
５４ 治具の嵌合ビット
５５ 嵌合ビットの先端刃部
５６ スロットルシャフトのビット嵌合溝（マイナス溝）

Claims (9)

1. （ａ）内部を吸入空気が流れる断面略円形状のスロットルボアを有するスロットルボデーと、
   （ｂ）前記スロットルボア内に回転自在に組み込まれて、前記スロットルボアの断面形状に対応した形状のスロットルバルブと、
   （ｃ）このスロットルバルブと一体的に回転するシャフトと、
   （ｄ）このシャフトの軸方向の一端部に結合されて、前記シャフトを介して前記スロットルバルブの回転角度を変更する回転駆動体と
   を備えた内燃機関用吸気制御装置において、
   前記回転駆動体には、前記シャフトの軸方向の一端部を隙間嵌めするための嵌合穴、およびこの嵌合穴の穴壁面から半径方向の外方側に凹むように嵌合凹部が設けられており、 前記シャフトの軸方向の一端部には、前記嵌合穴内に嵌合した状態で、前記回転駆動体をかしめ固定するための結合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、
   前記結合部には、前記結合部に前記回転駆動体をかしめ固定する際に、前記結合部の一部が塑性変形することで前記嵌合凹部内に入り込む嵌合凸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。
3. 請求項１または請求項２に記載の内燃機関用吸気制御装置において、
   前記スロットルバルブの外周部と前記スロットルボデーのスロットルボア壁面との間に形成される隙間が最小となる位置を全閉位置とし、
   前記回転駆動体は、前記スロットルバルブと一体的に回転する当接部を有し、
   前記スロットルボデーは、前記スロットルバルブが全閉した際に前記当接部が直接的に接触することで、前記スロットルバルブの全閉方向の回転動作を前記全閉位置にて規制するための係止部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、
   前記スロットルバルブが全閉した際に前記スロットルバルブの外周部と前記スロットルボデーのスロットルボア壁面との間に形成される全閉クリアランスの調整は、前記当接部を前記係止部に突き当てた状態で、前記全閉位置となるように前記嵌合穴内で前記結合部を回転させることで行われ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応じて駆動されるアクチュエータと、このアクチュエータの回転出力を前記シャフトを介して前記スロットルバルブに伝達する動力伝達機構とを備え、
   前記回転駆動体は、前記動力伝達機構の構成要素の１つであるバルブギヤ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１ないし請求項５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、
   前記スロットルバルブの回転に伴って回転する磁石、この磁石に対向して配置されて、自身に鎖交する磁束密度に対応した信号を出力する非接触式の磁気検出素子を有し、前記スロットルバルブの回転角度を検出するスロットル開度センサを備え、
   前記回転駆動体には、前記磁石が一体的に組み付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。
7. 請求項１ないし請求項６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、
   前記スロットルバルブは、前記スロットルボア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って、
   前記スロットルバルブの外周部と前記スロットルボデーのスロットルボア壁面との間に形成される隙間が最小となる位置で、且つ内燃機関の気筒内に吸入される吸入空気量が最小となる位置を全閉位置とし、
   前記スロットルバルブの外周部と前記スロットルボデーのスロットルボア壁面との間に形成される隙間が最大となる位置で、且つ前記内燃機関の気筒内に吸入される吸入空気量が最大となる位置を全開位置とし、
   前記回転駆動体は、前記全閉位置から前記全開位置までの回転動作可能範囲内において前記スロットルバルブの回転角度を変更することを特徴とする内燃機関用吸気制御装置。
8. 請求項１ないし請求項７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、
   前記スロットルボデーは、前記シャフトを回転方向に摺動自在に軸支する円筒状の軸受部材を保持固定するバルブ軸受部を有し、
   前記シャフトは、前記回転駆動体に結合される側に対して逆側端部に、マイナス溝よりなるビット嵌合溝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。
9. 請求項８に記載の内燃機関用吸気制御装置において、
   バルブ全閉時の全閉洩れ流量を調整する全閉調整時に、前記ビット嵌合溝の形成方向と前記スロットルボア内を流れる吸入空気の平均的な流れの軸線方向とが略同一方向を向くように前記スロットルバルブまたは前記シャフトの回転角度を規制または拘束する治具を備え、
   前記治具は、前記ビット嵌合溝に嵌合することが可能な形状の嵌合ビット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。
   

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