JP2007255373A - スロットル制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】合成樹脂製のスロットルボディに対するモータ発熱の影響を抑え、スロットルボア部の真円精度悪化を防止する。
【解決手段】スロットル制御装置１は、スロットルバルブ２をモータ４によって開閉駆動する。スロットルボディ５は合成樹脂にて形成され、スロットルバルブ２が収容されるボア部５ａを備え、スロットルシャフト３が回転自在に支持される。スロットルボディ５にはカバー６が装着される。カバー６内には、モータ４の回転を減速してスロットルシャフト３に伝達する減速機構１１が格納される。カバー６にはモータ４が取り付けられる。モータ４は、ボア部５ａに対し、減速機構１１を挟んでカバー６の反対側の位置、好ましくは、ボア部５ａの対角位置に配置される。モータ４の外面は、外気中に露出した状態となっている。
【選択図】図１

Description

本発明は、エンジンのスロットル制御装置に関し、特に、スロットル制御装置のモータ配置構造に関する。

近年、自動車部品の電子化に伴い、エンジンのスロットルバルブをモータにて駆動するいわゆる電子制御式のスロットル装置が広く用いられている。そこでは、従来のアクセルワイヤによる機械的動作に代えて、電気信号によってスロットルバルブが制御される。アクセル踏み込み量はポテンショメータ等によって電気的に検出され、その値に応じてモータが駆動されてスロットルバルブの開閉が行われる。

図２は、従来の電子制御式のスロットル制御装置の構成を示す説明図である。図２のスロットル制御装置５１では、モータ５２の回転を、ギヤ列を介してスロットルシャフト５３に伝達し、スロットルバルブ５４の開閉を行っている。モータ５２の出力軸にはギヤ５５が固定され、アイドルギヤ５６が噛み合っている。アイドルギヤ５６には、スロットルシャフト５３に固定されたギヤ５７が噛み合っている。スロットルシャフト５３は、スロットルボディ５８に固定されたベアリング５９ａ,５９ｂによって回動自在に支持されている。スロットルボディ５８の図２において上部には、カバー６１が取り付けられている。スロットルボディ５８やカバー６１には、車両の軽量化やコスト低減を図るべく合成樹脂が用いられている。

スロットルシャフト５３には、図示しないねじりコイルばねが取り付けられている。このねじりコイルばねによってスロットルシャフト５３は所定の回転方向に付勢され、その付勢力によってスロットルバルブ５４が全閉位置まで自動的に復帰する。モータ５２が作動すると、アイドルギヤ５６を介してスロットルシャフト５３が回転し、スロットルバルブ５４が開閉する。スロットルバルブ５４の開度はホールＩＣ６２によって検出され、モータ５２は、アクセル開度や走行速度、バルブ開度等に基づきフォードバック制御される。
特開2001-132495号公報 特開2004-162679号公報

一方、スロットル制御装置５１では、制御状態によってはスロットルシャフト５３を一定位置に保つ必要が生じる。この場合、バルブ開度を維持すべく、モータ５２には電流が流れ続け、それに応じてモータ５２も発熱する。ところが、合成樹脂製のスロットルボディ５８の場合、ボア部５８ａも樹脂化されているため、モータ５２の発熱によりボア部５８ａが変形し真円度が低下するおそれがある。特に、図２のスロットル制御装置５１では、ボア部５８ａに隣接してモータ５２が配置されているため、モータ５２の発熱の影響を受け易い。また、スロットルボディ５８が合成樹脂化されると、ボディ自体の熱伝導性が低いため、モータ５２の熱がスロットルボディ５８外に放熱されず、モータ５２が過熱するおそれもあった。

本発明の目的は、合成樹脂製のスロットルボディに対するモータ発熱の影響を抑えることにある。

本発明のスロットル制御装置は、エンジンの吸気通路に配置されたスロットルバルブをモータによって開閉駆動させるスロットル制御装置であって、前記スロットルバルブが固定されたスロットルシャフトと、前記スロットルバルブが収容されるボア部を備え、前記スロットルシャフトが回転自在に支持される合成樹脂製のスロットルボディと、前記スロットルボディに装着され、前記モータが取り付けられるカバーと、前記カバー内に格納され、前記モータの回転を減速して、前記スロットルシャフトに伝達する減速機構とを設けると共に、前記モータを、前記ボア部に対し、前記減速機構を挟んで前記カバーの反対側の位置に配置したことを特徴とする。

本発明にあっては、ボア部に対し減速機構を挟んでカバーの反対側の位置にモータを配置したので、モータとボア部との間の距離を、従来のスロットル制御装置よりも大きく設定できる。このため、従来装置に比して、モータにて発生した熱がボア部に伝わりにくくなり、ボア部に対するモータ発熱の影響が抑えられる。

前記スロットル制御装置において、好ましくは、前記減速機構を挟んで前記ボア部の対角位置に前記モータを配置しても良く、モータを対角位置に配置することにより、モータとボア部との間の距離をより大きく取ることができる。また、外面を外気中に露出させた状態で前記モータを前記カバーに取り付けても良く、これにより、モータの放熱性が向上する。

本発明のスロットル制御装置によれば、エンジンの吸気通路に配置されたスロットルバルブをモータによって開閉駆動させるスロットル制御装置にて、スロットルバルブが収容されるボア部を備えスロットルバルブが固定されたスロットルシャフトを回転自在に支持する合成樹脂製のスロットルボディと、スロットルボディに装着されモータが取り付けられるカバーと、カバー内に格納されモータの回転を減速してスロットルシャフトに伝達する減速機構とを設けると共に、ボア部に対し減速機構を挟んでカバーの反対側の位置にモータを配置したので、モータとボア部との間の距離を、従来のスロットル制御装置よりも大きく設定することが可能となる。このため、従来装置に比して、モータにて発生した熱がボア部に伝わりにくくなり、ボア部に対するモータ発熱の影響を抑えることが可能となる。従って、モータ発熱によるボア部の真円精度悪化が抑えられ、スロットルボディの耐久性向上を図ることが可能となる。

以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。図１は本発明の一実施の形態であるスロットル制御装置の構成を示す断面図である。図１のスロットル制御装置１はエンジンの吸気通路に配置され、スロットルバルブ２の開度によりエンジンの吸入空気量を制御している。スロットルバルブ２はスロットルシャフト３（以下、シャフト３と略記する）に固定されており、減速機構１１を介してモータ４によって駆動される。

シャフト３は、スロットルボディ５に固定されたベアリング１２ａ,１２ｂによって回動自在に支持されている。スロットルボディ５は合成樹脂にて形成されており、断面円形状のボア部５ａが形成されている。ボア部５ａは高真円度に形成された孔であり、その内部には円板状のスロットルバルブ２が配置されている。シャフト３にはスロットルギヤ１３が固定されており、シャフト３には図示しないねじりコイルばねが取り付けられている。このねじりコイルばねによってシャフト３は所定の回転方向に付勢され、その付勢力によってスロットルバルブ２が全閉位置まで自動的に復帰する。

スロットルボディ５の上部には、合成樹脂製のカバー６が取り付けられている。カバー６内には、減速機構１１や、スロットルバルブ２の開度を検出するセンサ部７などが収容されている。減速機構１１は、スロットルギヤ１３、アイドルギヤ１４及びモータギヤ１５から構成されている。モータギヤ１５は、モータ４の出力軸に取り付けられており、アイドルギヤ１４の大径ギヤ１６と噛合している。アイドルギヤ１４はアイドルギヤシャフト１７に回転自在に支持されており、大径ギヤ１６と小径ギヤ１８が一体に形成されている。小径ギヤ１８は、シャフト３に固定されたスロットルギヤ１３と噛合しており、この減速機構１１により、モータ４の回転が減速されてシャフト３に伝達される。

センサ部７は、リングマグネット１９が取り付けられたセンサロータ２１と、リングマグネット１９に対向して配置されたホールＩＣ２２とから構成されている。センサロータ２１は、スロットルギヤ１３の先端部に固定されており、スロットルバルブ２と共に回転作動する。ホールＩＣ２２は、カバー６内に取り付けられた基板２３に固定されており、リングマグネット１９の対向する磁極の変化に伴ってパルス信号を出力する。ホールＩＣ２２の出力信号は図示しないエンジン制御装置に送られる。エンジン制御装置は、ホールＩＣ２２からの出力信号に基づいてバルブ開度を算出し、アクセル開度や走行速度等に基づきモータ４をフォードバック制御する。エンジン制御装置からの制御信号は、ドライバ２４に送られ、このドライバ２４によってモータ４の動作が適宜制御される。

カバー６の図１において左方上部には、モータ４が取り付けられている。ここでは、モータ４として、直流のブラシ付モータが使用されている。図１に示すように、モータ４は、スロットルボディ５のボア部５ａに対し、減速機構１１等を挟んでカバー６の反対側（対角位置）に配されている。すなわち、当該スロットル制御装置１では、モータ４とボア部５ａとの間の距離が、従来のスロットル制御装置（図２）よりも大きく設定されている。このため、従来装置に比して、モータ４にて発生した熱がボア部５ａに伝わりにくくなり、ボア部５ａがモータ４の発熱の影響を受けにくくなる。従って、スロットル制御装置１では、モータ発熱によるボア部５ａの真円精度悪化が抑えられ、スロットルボディ５の耐久性向上が図られる。

また、モータ４は、合成樹脂製のカバーやケース等に収容されることなく、ヨーク２５の外面が外気に露出する形でカバー６上に固定されている。このため、モータ４は放熱性が良く、電流が長時間流れ続ける状態でも、モータ内で発生した熱が効率良く外気中に放熱される。従って、モータ４の過熱が抑えられ、所望のモータ特性を維持することが可能となり、スロットル制御装置１の性能や耐久性向上が図られる。

本発明は前記実施例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることは言うまでもない。
例えば、前述の実施例では、モータ４をボア部５ａの対角位置、すなわち、図１において破線にて示した四角形と想定した場合、互いに向かい合う角の位置にモータ４を取り付けた構成となっているが、反対側のボア部対向位置（シャフト３の延長方向の位置）にモータ４を配置しても良い。但し、対角位置の方がモータ４とボア部５ａとの間の距離が大きくなるため、熱伝導の観点からは有利である。カバー反対面におけるシャフト３の延長方向の位置ではなく、カバー反対面のシャフトから離れた位置に

また、前述の実施例では、モータ４にブラシ付モータを使用しているが、これに代えてブラシレスモータを使用することも可能である。さらに、カバー６は必ずしも合成樹脂製である必要ななく、これをアルミダイカスト等により金属にて形成しても良い。

本発明の一実施の形態であるスロットル制御装置の構成を示す断面図である。 従来の電子制御式のスロットル制御装置の構成を示す説明図である。

符号の説明

１ スロットル制御装置
２ スロットルバルブ
３ スロットルシャフト
４ モータ
５ スロットルボディ
５ａ ボア部
６ カバー
７ センサ部
１１ 減速機構
１２ａ,１２ｂ ベアリング
１３ スロットルギヤ
１４ アイドルギヤ
１５ モータギヤ
１６ 大径ギヤ
１７ アイドルギヤシャフト
１８ 小径ギヤ
１９ リングマグネット
２１ センサロータ
２２ ホールＩＣ
２３ 基板
２４ ドライバ
２５ ヨーク
５１ スロットル制御装置
５２ モータ
５３ スロットルシャフト
５４ スロットルバルブ
５５ ギヤ
５６ アイドルギヤ
５７ ギヤ
５８ スロットルボディ
５８ａ ボア部
５９ａ,５９ｂ ベアリング
６１ カバー
６２ ホールＩＣ

Claims (3)

1. エンジンの吸気通路に配置されたスロットルバルブをモータによって開閉駆動させるスロットル制御装置であって、
   前記スロットルバルブが固定されたスロットルシャフトと、
   前記スロットルバルブが収容されるボア部を備え、前記スロットルシャフトが回転自在に支持される合成樹脂製のスロットルボディと、
   前記スロットルボディに装着され、前記モータが取り付けられるカバーと、
   前記カバー内に格納され、前記モータの回転を減速して、前記スロットルシャフトに伝達する減速機構とを設けると共に、
   前記モータを、前記ボア部に対し、前記減速機構を挟んで前記カバーの反対側の位置に配置したことを特徴とするスロットル制御装置。
2. 請求項１記載のスロットル制御装置において、前記モータは、前記減速機構を挟んで前記ボア部の対角位置に配置されることを特徴とするスロットル制御装置。
3. 請求項１または２記載のスロットル制御装置において、前記モータは、その外面を外気中に露出させた状態で前記カバーに取り付けられることを特徴とするスロットル制御装置。

Images