JP2018193946A - Throttle device - Google Patents
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Abstract
Description
本明細書は、自動車等に搭載されるスロットル装置に関する。 The present specification relates to a throttle device mounted on an automobile or the like.
特許文献1に、スロットル装置が開示されている。スロットル装置は、弁体をオープナ開度に付勢するスプリングを備える。スプリングは、弁体がオープナ開度から閉じる方向に移動する際に、弁体をオープナ開度に向けて付勢する第2スプリング部を備える。弁体がオープナ開度から閉じる方向に移動すると、第2スプリング部がストッパに押圧され、弾性変形される。第2スプリング部は、弾性変形に対する復元力によって、弁体を付勢する。 Patent Document 1 discloses a throttle device. The throttle device includes a spring that urges the valve element to opener opening. The spring includes a second spring portion that urges the valve body toward the opener opening degree when the valve body moves in the closing direction from the opener opening degree. When the valve body moves from the opener opening in the closing direction, the second spring portion is pressed by the stopper and elastically deformed. The second spring portion biases the valve body by a restoring force against elastic deformation.
上記の技術では、弁体がオープナ開度から開く方向に回転すると、第2スプリング部がストッパから離間する。この結果、弁体がオープナ開度に戻る場合、第2スプリング部が、ストッパに衝突する。この結果、第2スプリング部とストッパとが当接する部分は、摩耗しやすい。このため、スプリングからストッパに付加される圧力を低減することが望まれている。一方で、圧力低減のために、弁体の付勢時に当接する部分の面積を拡大して、スプリングが大型化することは避けたい。 In the above technique, when the valve body rotates in the opening direction from the opener opening, the second spring portion is separated from the stopper. As a result, when the valve body returns to the opener opening, the second spring portion collides with the stopper. As a result, the portion where the second spring portion and the stopper abut easily wears. For this reason, it is desired to reduce the pressure applied from the spring to the stopper. On the other hand, in order to reduce the pressure, it is desired to avoid increasing the size of the spring by enlarging the area of the portion that abuts when the valve body is biased.
本明細書では、弁体の付勢時に当接する部分の面積を確保しつつ、スプリングの大型化を抑制することができる技術を提供する。 In this specification, the technique which can suppress the enlargement of a spring is provided, ensuring the area of the part which contact | abuts at the time of energizing of a valve body.
本明細書で開示される技術は、スロットル装置に関する。スロットル装置は、スロットル本体と、前記スロットル本体に回動可能に支持されている弁体と、前記弁体を回転させるスロットルギアと、前記弁体を付勢するコイルスプリングと、を備え、前記コイルスプリングは、前記コイルスプリングの一端から中間位置に配置されており、前記弁体が初期開度から開く方向に回転する場合、前記弁体を前記初期開度に向けて付勢する第1スプリング部と、前記コイルスプリングの他端から前記中間位置に配置されており、前記弁体が前記初期開度から閉じる方向に回転する場合、前記弁体を前記初期開度に向けて付勢する第2スプリング部と、前記第2スプリング部の外側で前記第2スプリング部に沿って配置される第1当接部と、一方が前記第1スプリング部の前記中間位置側の端と前記第1当接部とを接続しており、他方が前記第2スプリング部の前記中間位置と反対側の端と前記第1当接部とを接続している一対の接続部と、を備える連結部と、を備え、前記スロットル本体と前記スロットルギアとの少なくとも一方は、前記弁体が前記初期開度に維持されている場合に前記第1当接部に当接する第2当接部を備えていてもよい。 The technology disclosed in this specification relates to a throttle device. The throttle device includes a throttle body, a valve body that is rotatably supported by the throttle body, a throttle gear that rotates the valve body, and a coil spring that biases the valve body. The spring is disposed at an intermediate position from one end of the coil spring, and when the valve body rotates in the opening direction from the initial opening degree, the first spring part urges the valve body toward the initial opening degree. And the second position for biasing the valve body toward the initial opening when the valve body rotates in the closing direction from the initial opening degree. A spring part, a first contact part disposed along the second spring part outside the second spring part, and one of the first contact part and the end on the intermediate position side of the first spring part A connecting portion including a pair of connecting portions that connect the end of the second spring portion opposite to the intermediate position and the first abutting portion. At least one of the throttle body and the throttle gear may include a second contact portion that contacts the first contact portion when the valve body is maintained at the initial opening.
この構成によれば、第2当接部に当接するコイルスプリングの第1当接部を、第2スプリング部に沿って配置することができる。この構成によれば、コイルスプリングの全長が長くなることを抑制しつつ、第1当接部の長さを確保することができる。また、コイルスプリングが径方向に拡大することも抑制することができる。この構成によれば、弁体の付勢時に当接する部分である第1当接部の長さを確保することによって、第1当接部と第2当接部とが当接する面積を確保しつつ、スプリングの大型化を抑制することができる。 According to this structure, the 1st contact part of the coil spring contact | abutted to a 2nd contact part can be arrange | positioned along a 2nd spring part. According to this configuration, it is possible to ensure the length of the first contact portion while suppressing an increase in the overall length of the coil spring. Moreover, it can also suppress that a coil spring expands to radial direction. According to this configuration, by ensuring the length of the first contact portion that is a portion that contacts when the valve body is biased, the area where the first contact portion and the second contact portion contact each other is ensured. However, the enlargement of the spring can be suppressed.
前記第2当接部は、前記スロットル本体に配置されている本体側当接部と、前記スロットルギアに配置されているギア側当接部と、を備えていてもよい。前記本体側当接部と前記ギア側当接部とは、前記初期開度において前記コイルスプリングの径方向に並んで配置されており、前記第1当接部は、前記本体側当接部と前記ギア側当接部とを跨ぐ形状を有していてもよい。この構成によれば、第1当接部が本体側当接部とギア側当接部の両者に当接することによって、第1当接部と第2当接部の当接面積を拡大することができる。 The second contact portion may include a main body side contact portion disposed on the throttle body and a gear side contact portion disposed on the throttle gear. The main body side contact portion and the gear side contact portion are arranged side by side in the radial direction of the coil spring at the initial opening degree, and the first contact portion is the main body side contact portion and You may have the shape which straddles the said gear side contact part. According to this configuration, the contact area of the first contact part and the second contact part is increased by the first contact part contacting both the main body side contact part and the gear side contact part. Can do.
(第1実施例)
(スロットル装置の構成)
図1〜図5を参照して、本実施例のスロットル装置10を説明する。スロットル装置10は、自動車等の内燃機関を備える車両に搭載される。スロットル装置10は、車両の吸気経路上に配置される。スロットル装置10は、車両のECU(Engine Control Unitの略:図示省略)からの指示に従って、吸気経路を開閉する。
(First embodiment)
(Configuration of throttle device)
With reference to FIGS. 1-5, the
図1、図2に示すように、スロットル装置10は、スロットル本体12と、弁体16と、弁軸18と、スロットルギア20と、中間ギア21、22と、モータギア24と、モータ26と、コイルスプリング30と、を備える。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
スロットル本体12は、バルブ本体13と、カバー14と、を備える。バルブ本体13は、アルミ合金で作製されている。バルブ本体13は、吸気経路13aを備える。吸気経路13aは、車両の吸気経路に連結される。吸気経路13aは、バルブ本体13を貫通する。
The
バルブ本体13は、モータ26、コイルスプリング30、スロットルギア20、中間ギア21、22、及びモータギア24を収容している。バルブ本体13の収容空間は、カバー14によって閉塞されている。カバー14は、樹脂で作製されている。
The
スロットル本体12は、弁軸18を介して、弁体16を回転可能に支持している。弁軸18は、スロットル本体12に回転可能に支持されている。弁体16は、吸気経路13a内に配置されている。弁体16は、弁軸18を中心にバルブ本体13に対して回転することによって、吸気経路13aを完全に閉塞する全閉状態から吸気経路13aの中心軸に対して平行に配置される状態(以下では「全開状態」と呼ぶ)の間の開度で回転可能である。
The
弁軸18の一端には、スロットルギア20が固定されている。スロットルギア20は、樹脂で作製されている。スロットルギア20は、弁軸18の一端に固定されており、スロットル本体12に回転可能に支持されている。スロットルギア20は、中間ギア21に噛み合っている。中間ギア21は、中間ギア22に隣接して固定されている。中間ギア22は、モータギア24に噛み合っている。中間ギア21、22は、スロットル本体12に回転可能に支持されている。
A
モータギア24は、モータ26の駆動軸に固定されている。モータ26は、ECUからの信号に従って駆動する。モータ26が駆動すると、駆動軸が回転する。これにより、モータギア24、及び中間ギア21、22を介して、スロットルギア20が回転される。この結果、弁軸18を介して、弁体16が弁軸18を中心に回転される。モータギア24及び中間ギア21、22は、スロットルギア20と同様の樹脂で作製されている。
The
スロットルギア20には、コイルスプリング30が取り付けられている。コイルスプリング30は、弁軸18と同軸上に配置されている。図3は、コイルスプリング30の斜視図を示す。コイルスプリング30は、第1スプリング部32と、第2スプリング部34と、連結部36と、を備える。第1スプリング部32は、ボディ側端部32aから螺旋状にコイルスプリング30の中間位置まで延びている。第1スプリング部32のカバー14側には、第2スプリング部34が配置されている。第2スプリング部34は、コイルスプリング30の中間位置に位置するボディ側端部34aから螺旋状にコイルスプリング30のカバー14側の端まで延びている。
A
第1スプリング部32と第2スプリング部34とは、連結部36で連結されている。連結部36は、第2スプリング部34のカバー側端部34bと第1スプリング部32のコイルスプリング30の中間位置側端部32bのそれぞれに接続されている。連結部36は、カバー側端部34b、中間位置側端部32bのそれぞれからコイルスプリング30の径方向に延びる一対の接続部36aと、接続部36aを接続する当接部36b(「第1当接部」の一例)を備える。当接部36bは、第2スプリング部34の外側で、第2スプリング部34の軸方向、即ち、コイルスプリング30の軸方向に平行に配置されている。
The
図4及び図5に示すように、コイルスプリング30は、スロットルギア20の回転中心に配置される円筒状のガイド部20aに、ガイド部材40を介して摺動可能に配置されている。コイルスプリング30は、スロットル装置10に通電されていない状態で、弁体16を、全閉状態よりも若干開いた状態で維持する。以下では、スロットル装置10に通電されていない状態の弁体16の開度を、「初期開度」と呼ぶ。図4は、初期開度のときのコイルスプリング30とバルブ本体13の状態を示す。図5は、初期開度のときのコイルスプリング30とスロットルギア20の状態を示す。
As shown in FIGS. 4 and 5, the
初期開度では、連結部36の接続部36aが、スロットルギア20の当接部20bに当接している。さらに、連結部36の当接部36bが、バルブ本体13の当接部13c(「第2当接部」の一例)に当接している。また、第2スプリング部34のボディ側端部34aは、スロットルギア20の当接部20cに当接している。第2スプリング部34は、第2スプリング部34の内径が小さくなる方向に弾性変形された状態で、スロットルギア20に取り付けられている。また、図示省略されているが、第1スプリング部32のボディ側端部32aは、バルブ本体13に当接している。これにより、初期開度が決定されている。
At the initial opening, the connecting
弁体16が初期開度から閉じる方向に回転する場合(図4の時計回りであり、図5の反時計回り)、当接部20cがボディ側端部34aを、図5の反時計回りに押圧する。連結部36は、バルブ本体13の当接部13cに当接されて、移動が禁止される。この結果、弁体16が閉じる方向に回転する場合には、第2スプリング部34が、その内径が小さくなるように変形される。これにより、第2スプリング部34によって、弁体16が初期開度に向けて付勢される。なお、弁体16が初期開度から閉じる方向に回転すると、予め設定された全閉状態において、ストッパ機構(例えばバルブ本体13の一部とスロットルギア20の一部とが当接する機構)によって、弁体16の回転が規制される。
When the
一方、弁体16が初期開度から開く方向に回転する場合(図4の反時計回りであり、図5の時計回り)、当接部20bが連結部36を、図5の時計回りに押圧する。第1スプリング部32のボディ側端部32aは、バルブ本体13に当接されて時計回りの移動が禁止される。この結果、弁体16が開く方向に回転する場合には、第1スプリング部32が、その内径が小さくなるように変形される。これにより、第1スプリング部32によって、弁体16が初期開度に向けて付勢される。
On the other hand, when the
この構成では、弁体16が開く方向に回転すると、当接部36bは、バルブ本体13の当接部13cから離間する。その結果、弁体16が初期開度よりも開かれている状態から初期開度に戻る場合、当接部36bと当接部13cとが第1スプリング部32の復元力によって衝突する。このため、当接部36bと当接部13cとは摩耗しやすい。当接部36bと当接部13cとが摩耗すると、初期開度を維持することができない。初期開度は、例えば、スロットル装置10が正常に動作しない状況において、吸気を確保するために必要な開度である。初期開度が維持できない場合、スロットル装置10が正常に動作しない状況において、吸気を確保することができなくなる場合がある。このため、当接部36bと当接部20bの摩耗を抑制し、初期開度が維持できなくなる事態を回避することが望まれる。
In this configuration, when the
図3には、当接部20bと当接部13cの模式図が破線で示されている。コイルスプリング30では、連結部36の当接部36bが、第2スプリング部34の外側で、第2スプリング部34の軸方向に平行に配置されている。当接部36bと当接部13cとが当接する面積を第2スプリング部34の軸方向に沿って確保することができる。これにより、当接部36bと当接部13cとの摩耗を抑制することができる。また、当接部36bを第1スプリング部32と第2スプリング34部との間に配置する構成と比較して、コイルスプリング30の全長を短くすることができる。さらに、当接部36bをコイルスプリング30の径方向に沿って配置する構成と比較して、コイルスプリング30の径方向を小さくすることができる。これにより、スロットル装置10が大型化することを抑制することができる。
In FIG. 3, a schematic diagram of the
(第2実施例)
図6〜図8を参照して第2実施例を説明する。本実施例では、スロットルギア20の当接部20b(「第2当接部」の一例)が連結部36の当接部36bに当接する。一方、バルブ本体13では、連結部36の接続部36aに当接する当接部13bを備える。一方で、バルブ本体13は、連結部36の当接部36bに当接していない。
(Second embodiment)
A second embodiment will be described with reference to FIGS. In the present embodiment, the
この構成では、弁体16が閉じる方向に回転する(図7の反時計回り)と、バルブ本体13の当接部13bによって連結部36の移動が禁止されるため、当接部36bは、スロットルギア20の当接部20bから離間する。その結果、弁体16が初期開度よりも閉じられている状態から、初期開度に戻る場合、当接部36bと当接部20bとが第2スプリング部34の復元力によって衝突する。このため、当接部36bと当接部20bとは摩耗しやすい。本実施例のスロットル装置10では、当接部36bと当接部20bとが当接する面積を第2スプリング部34の軸方向に沿って確保することができる。これにより、当接部36bと当接部20bとの摩耗を抑制することができる。
In this configuration, when the
(第3実施例)
図9を参照して、第3実施例を説明する。本実施例では、コイルスプリング30において、連結部36の当接部36bが、第2スプリング部34側に向けて湾曲している。当接部36bは、第2スプリング部34の軸方向に沿って延びるとともに、第2スプリング部34の径方向に沿っても延びる。当接部36bは、スロットルギア20の当接部20b(「ギア側当接部」の一例)に当接するとともに、初期開度において、当接部20bと第2スプリング部34の径方向に並んで配置されるバルブ本体13の当接部13b(「本体側当接部」の一例)にも当接する。
(Third embodiment)
A third embodiment will be described with reference to FIG. In the present embodiment, in the
この構成によれば、当接部36bが当接部20b、13bを跨ぐ形状を有して、当接部36bと当接部20b、13bとが当接する面積を、より大きくすることができる。なお、変形例では、バルブ本体13は、当接部13bに替えて、第2実施例と同様に、当接部13cを備えていてもよい。初期開度において、当接部36bは、当接部20bと当接部13cとの両者に当接していてもよい。
According to this configuration, the
以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示に過ぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。 Specific examples of the present invention have been described in detail above, but these are merely examples and do not limit the scope of the claims. The technology described in the claims includes various modifications and changes of the specific examples illustrated above.
(1)連結部36の形状は、上記の実施例の形状に限られない。例えば、例えば、図10に示すように、当接部36bは、平板形状を有していてもよい。接続部36aも同様に、上記の実施例の形状に限られず、例えば、屈曲していてもよく、平板形状を有していてもよい。
(1) The shape of the
(2)当接部20bは、スロットルギア20の他の部分と別体で構成され、スロットルギア20の他の部分に固定されていてもよい。この場合、当接部20bは、スロットルギア20の他の部分よりも耐摩耗性が高い材料で作製されていてもよい。
(2) The
(3)当接部13b、13cは、バルブ本体13の他の部分と別体で構成され、バルブ本体13の他の部分に固定されていてもよい。この場合、当接部13b、13cは、バルブ本体13の他の部分に対して螺合しており、位置調整可能であってもよい。
(3) The
また、本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組合せに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成し得るものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。 The technical elements described in this specification or the drawings exhibit technical usefulness alone or in various combinations, and are not limited to the combinations described in the claims at the time of filing. In addition, the technology exemplified in this specification or the drawings can achieve a plurality of objects at the same time, and has technical usefulness by achieving one of the objects.
10 :スロットル装置
12 :スロットル本体
13 :バルブ本体
13a :吸気経路
13b :当接部
13c :当接部
14 :カバー
16 :弁体
18 :弁軸
20 :スロットルギア
20a :ガイド部
20b :当接部
20c :当接部
21 :中間ギア
22 :中間ギア
24 :モータギア
26 :モータ
30 :コイルスプリング
32 :第1スプリング部
32a :ボディ側端部
32b :中間位置側端部
34 :第2スプリング部
34a :ボディ側端部
34b :カバー側端部
36 :連結部
36a :接続部
36b :当接部
40 :ガイド部材
10: Throttle device 12: Throttle body 13:
Claims (2)
前記スロットル本体に回動可能に支持されている弁体と、
前記弁体を回転させるスロットルギアと、
前記弁体を付勢するコイルスプリングと、を備え、
前記コイルスプリングは、
前記コイルスプリングの一端から中間位置に配置されており、前記弁体が初期開度から開く方向に回転する場合、前記弁体を前記初期開度に向けて付勢する第1スプリング部と、
前記コイルスプリングの他端から前記中間位置に配置されており、前記弁体が前記初期開度から閉じる方向に回転する場合、前記弁体を前記初期開度に向けて付勢する第2スプリング部と、
前記第2スプリング部の外側で前記第2スプリング部に沿って配置される第1当接部と、一方が前記第1スプリング部の前記中間位置側の端と前記第1当接部とを接続しており、他方が前記第2スプリング部の前記中間位置と反対側の端と前記第1当接部とを接続している一対の接続部と、を備える連結部と、を備え、
前記スロットル本体と前記スロットルギアとの少なくとも一方は、前記弁体が前記初期開度に維持されている場合に前記第1当接部に当接する第2当接部を備える、スロットル装置。 The throttle body,
A valve body rotatably supported by the throttle body;
A throttle gear for rotating the valve body;
A coil spring for urging the valve body,
The coil spring is
A first spring portion that is disposed at an intermediate position from one end of the coil spring, and biases the valve body toward the initial opening when the valve body rotates in an opening direction from the initial opening;
A second spring portion that is disposed at the intermediate position from the other end of the coil spring, and biases the valve body toward the initial opening when the valve body rotates in a closing direction from the initial opening. When,
A first abutting portion arranged along the second spring portion outside the second spring portion, and one connecting the end on the intermediate position side of the first spring portion and the first abutting portion. A coupling portion comprising a pair of connection portions, the other connecting the first contact portion and the end of the second spring portion opposite to the intermediate position.
At least one of the throttle body and the throttle gear includes a second contact portion that contacts the first contact portion when the valve body is maintained at the initial opening.
前記本体側当接部と前記ギア側当接部とは、前記初期開度において前記コイルスプリングの径方向に並んで配置されており、
前記第1当接部は、前記本体側当接部と前記ギア側当接部とを跨ぐ形状を有する、請求項1に記載のスロットル装置。 The second abutting portion includes a main body side abutting portion disposed on the throttle body, and a gear side abutting portion disposed on the throttle gear,
The main body side contact part and the gear side contact part are arranged side by side in the radial direction of the coil spring at the initial opening degree,
2. The throttle device according to claim 1, wherein the first contact portion has a shape straddling the main body side contact portion and the gear side contact portion.
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