JP2020051264A - 電子制御スロットル装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ギアカバーとスロットルボディの接続信頼性を向上させることである。【解決手段】本発明に係る電子制御スロットルは、ギアの収納空間を形成するスロットルボディと、前記スロットルボディと接続されるギアカバーと、前記ギアカバーに設けられた溝部に収納されかつ当該ギアカバーと前記スロットルボディと接触するシール部材と、を備え、当該溝部の開口から底面に向かう方向を深さ方向と定義し、当該深さ方向と直角方向に向かう幅方向と定義し、前記溝部は、前記幅方向に向かって突出して前記シール部材と接触する突起部を複数有する。【選択図】図４

Description

本発明は車載用エンジンの吸入空気量を電気的に制御する電子制御スロットル装置に関するものである。あるいは、燃料電池の水素濃度を制御するための負圧制御スロットルバルブとして用いられる電子制御スロットル装置にも適用できる。

車載用の電子制御スロットル装置としては、吸気通路を形成するボディに回転可能に取り付けられたスロットルシャフトに固定されたスロットルバルブを駆動用モータにより開閉するバタフライ弁式がよく知られているが、その弁開度を検出するためのスロットルセンサを備え、かつモータからの駆動力を伝達する減速ギアを保護するギアカバーがアルミ製のボディと篏合して、一体の電子制御スロットル装置として機能している例は多く知られている。

ここで、ギアカバー内のスロットルセンサを含む構成部品を、塵埃、水分、腐食性のガスなどの有害な物質から保護するため、多くの場合ギアカバーにはシール部材を挿入する溝が設けられ、この溝に弾性のシール部材を挿入した状態で、ボディと篏合させることで、ギアカバー内を密閉し保護することができる。

ここで、溝に挿入されるシール部材には、組付け時の脱落等を防止するため、シール部材用装着溝内に弾性的に当接する抜止部が設けられている。

特許文献１に示されるような従来技術では、シール部材の抜止方法としては、抜止形状を弾性のシール部材に設けていたが、弾性部材（多くの場合ゴム）のため、その寸法精度は高くなく、それゆえシール部材に設けられた抜止形状が、シール部材を挿入するギアカバーに設けた溝幅に対し、小さい、あるいは溝幅より少ししか大きくなく、シール部材の弾性力によるシール部材とギアカバー溝間の摩擦による保持力が十分でなかった場合、シール部材をギアカバー溝部に挿入した後に、溝開口部を下に向けると、シール部材の自重により、シール部材がギアカバー溝から脱落してしまい、作業性に問題を生じる場合があった。

また、シール形状が複雑な為、型によるシール部材の形成が必要で、組み合わされるギアカバーのシール部材用の溝形状に合わせてシール部材を作る必要があった。

特許第４８１８８４０号公報

本発明の課題は、ギアカバーとスロットルボディの接続信頼性を向上させることである。

上記課題を解決する為に、本発明に係る電子制御スロットルは、ギアの収納空間を形成するスロットルボディと、前記スロットルボディと接続されるギアカバーと、前記ギアカバーに設けられた溝部に収納されかつ当該ギアカバーと前記スロットルボディと接触するシール部材と、を備え、当該溝部の開口から底面に向かう方向を深さ方向と定義し、当該深さ方向と直角方向に向かう幅方向と定義し、前記溝部は、前記幅方向に向かって突出して前記シール部材と接触する突起部を複数有する。

本発明により、ギアカバーとスロットルボディの接続信頼性を向上させることができる。

本実施形態に係る電子制御スロットル装置の断面図である。 本実施形態に係る電子制御スロットル装置の分解斜視図である。 本実施形態に係るギアカバー１の平面図である。 実施例２に係るギアカバー１の平面図である。 実施例３に係るギアカバー１の平面図である。 実施例４に係るギアカバー１の平面図である。 実施例５に係るギアカバー１の平面図である。 実施例６に係るギアカバー１の溝部の拡大斜視図である。

以下に本発明の電子制御スロットル装置の実施形態を、図面を用いて説明する。

（実施例１）
図１は、本実施形態に係る電子制御スロットル装置の断面図である。図２は、本実施形態に係る電子制御スロットル装置の分解斜視図である。図３は、本実施形態に係るギアカバー１の平面図である。

図１および図２に示すように、ボディ３は、円筒形の吸気通路を備えている。スロットルシャフト４は、吸気通路を貫通して配置される。またスロットルシャフト４は、ニードルベアリング６Ａにより一方の端部、ボールベアリング６Ｂによりもう一方の端部を支持されている。ニードルベアリング６Ａ及びボールベアリング６Ｂは、ボディ３に圧入されている。かくして、スロットルシャフト４はボディ３に対し回転可能に支持されている。

スロットルバルブ５は、ボディ３の吸気通路内に配置され、金属製の円盤で構成され、２本のねじによりスロットルシャフト４に固定されている。かくしてスロットルバルブ５は、吸気通路内においてスロットルシャフト４の回転に伴って開閉可能に配置される。かくして、スロットルシャフト４が回転するとスロットルバルブ５が回転し、結果的に吸気通路の開口面積が変化してエンジンへの吸入空気流量が制御される。

図１に示すように、モータ１５は、その回転軸がスロットルシャフト４と並行に配置される。またモータ１５は、モータギア１４、中間ギア１３及びスロットルギア１０によって２段の減速機構を構成し、これによりモータ１５で発生したトルクをスロットルギア１０と締結されたスロットルシャフト４に伝達している。

ローター１１は、スロットルシャフト４の先端に圧入される。ローター１１と対向する位置には、ギアカバー１に固定されたスロットルセンサ２が配置され、スロットルセンサ２がローター１１の回転角度、すなわち、スロットルバルブ５の回転角度を検出することにより、スロットルバルブ５の開度情報をエンジンコントロールユニットに伝送する事が可能となる。

図３に示されるように、ギアカバー１は、ボディ３側のフランジ面３Ａ（図２参照）に接触するフランジ面１Ａを有する。モータ１５、モータギア１４、中間ギア１３、スロットルギア１０、ローター１１、スロットルセンサ２を外部から保護するように、ボディ３のフランジ面３Ａとギアカバー１のフランジ面１Ａが当接し、クリップ１７によってボディ３側及びギアカバー１側から押し付けられる。

フランジ面１Ａには、全周にシール部材１６を挿入する溝が設けられる。この溝に挿入されたシール部材１６が樹脂製のギアカバー１とボディ３との間で圧縮される事により、ボディ３とギアカバー１との間の気密を確保する。

図１に示すように、ボディ３は、ボディギア収納部以外の開口部として、スロットルシャフト４が通る貫通穴を形成する。ニードルベアリング６Ａは、この貫通穴を塞ぐように配置され、その両端にゴム製のシールリングを備える。これにより、スロットルシャフト４の外周に全周に渡って接触しているため、ギア収納部から吸気通路への気密も確保される。

その他、ギア収納室にはスロットルバルブ５を一定の位置に閉じる、又は開く為のリターンスプリング７及び、デフォルトスプリング９、前記２本のスプリング及びスロットルギア１０、ボディ３と組み合わさり、モータ１５の無通電時にスロットルバルブ５の角度を一定の角度に保持するデフォルトレバー８、中間ギア１３を回転可能に支持する中間ギアシャフト１２などが外部からの気密を確保された状態で収納される。

ここで本実施形態では、図３のギアカバー平面図に示すように、ギアカバー１のフランジ部１Ａから内側に突出したシール部材抜止形状１Ｂの突起が設けてある。

これにより、ギアカバー１の溝部に挿入されるシール部材１６には突起などを設けずシンプルな形状とすることができ、なおかつギアカバー１の溝開口部を下にした際も、シール部材抜け止形状１Ｂにおける保持力により、溝からシール部材が抜けるのを防止できる。更に、突起によりシール部材１６は波状になり、シール部材１６の中折れ防止になる。

（実施例２）
図４は、実施例２に係るギアカバー１の平面図である。実施例２に係るシール部材抜止形状１Ｂは、実施例１に対して、その配置を変更している。

シール部材抜止形状１Ｂは、ギアカバー１の溝幅の両側で対向する位置に配置される。これにより、シール部材１６の幅方向を両側から圧縮力や保持力を高めることができ、シール部材１６の抜止効果が向上する。

（実施例３）
図５は、実施例３に係るギアカバー１の平面図である。実施例３に係るシール部材抜止形状１Ｂは、実施例１及び２に対して、その配置を変更している。

シール部材抜止形状１Ｂは、ギアカバー１の溝幅の対向する面から交互にわずかに位置をずらして設けられる。具体的には、溝を形成する一方の壁に２つのシール部材抜止形状１Ｂを近傍に設け、溝を形成する他方の壁に１つのシール部材抜止形状１Ｂを設ける。他方の壁に形成された１つのシール部材抜止形状１Ｂは、一方の壁に２つのシール部材抜止形状１Ｂの間の空間と対向する。

これにより、シール部材１６がギアカバー溝の周方向への移動に対しても、シール部材抜止形状１Ｂによりおさえられ、ギアカバー溝内でのシール部材１６のたるみの発生を防止できる。これによりシール部材１６の抜止効果が向上する。

（実施例４）
図６は、実施例４に係るギアカバー１の平面図である。実施例４に係るシール部材抜止形状１Ｂは、実施例１ないし３に対して、その配置を変更している。

ギアカバー１の溝内に挿入されたシール部材１６は、直線部では全長にわたって張力が働くため、ギアカバー１の溝開口部を下に向けた場合でも、ギアカバー１の溝の直線部分からたるみにくい。一方、ギアカバー１の溝のＲ部では、Ｒの幅中央付近ではシール部材１６に働く張力は弱くなるため、直線部分よりも、ギアカバー１の開口部を下に向けた場合にたるみやすくなる。

そのため、図６に示されるように、Ｒ部の両端の位置にシール部材抜止形状１Ｂを配置する。具体的には、Ｒ部近傍における２つのシール部材抜止形状１Ｂの間隔は、直線部における２つのシール部材抜止形状１Ｂの間隔よりも小さい。

これにより、ギアカバー１の溝開口部を下向きにしたときに、ギアカバー溝内のシール部材１６に両端から張力が働くようにし、この張力とシール部材１６の弾性力により、ギアカバー溝からのたるみ、あるいは抜けを防止できる。

（実施例５）
図７は、実施例５に係るギアカバー１の平面図である。実施例５に係るシール部材抜止形状１Ｂは、実施例１ないし４に対して、その配置を変更している。

ギアカバー１の溝内に挿入されたシール部材１６は、直線部では全長にわたって張力が働くため、ギアカバー１の溝開口部を下に向けた場合でも、ギアカバー１の溝の直線部分からたるみにくい。一方、ギアカバー１の溝のＲ部では、Ｒの幅中央付近ではシール部材１６に働く張力は弱くなるため、直線部分よりも、ギアカバー１の開口部を下に向けた場合にたるみやすくなる。

そのため、本実施例５では、Ｒ部の中央の一番シール部材がたるみやすい位置にシール部材抜止形状１Ｂを配置する。これによりギアカバー１のシール溝開口部を下に向けた時でも、Ｒ部におけるシール部材１６のたるみ、あるいは抜けを防止できる。

（実施例６）
図８は、実施例６に係るギアカバー１の溝部の拡大斜視図である。本実施例６では、実施例１乃至５における、シール部材抜止形状１Ｂのギアカバー１の溝深さ方向についての形状の例を示している。

シール部材抜止形状１Ｂは、ギアカバー溝の深さ方向全体にわたって突出しており、ギアカバー１の溝の底部からギアカバー１のフランジ面１Ａまで同一形状で形成されている。

このように、ギアカバー１の溝深さ全体にわたってシール部材抜止形状１Ｂが形成されていることにより、ギアカバー１の溝に挿入されるシール部材１６との摩擦力を大きくする事ができ、それにより、ギアカバー１の溝開口部を下にした際でもシール部材１６が溝から抜ける、あるいはたるむ事を防止できる。

また、シール部材抜止形状１Ｂを全深さにわたって同一形状とすることで、ギアカバー１のモールド型のつくりやすさと、ギアカバー１のモールド時にギアカバー溝部を形成する側の型の抜けやすさも確保できる。 シール部材抜止形状１Ｂに、任意の高さのテーパーを付けることで、挿入作業性を良くすることも可能である。

１…ギアカバー、１Ａ…フランジ面、１Ｂ…シール部材抜止形状、２…スロットルセンサ、３…ボディ、３Ａ…フランジ面、４…スロットルシャフト、５…スロットルバルブ、６Ａ…ニードルベアリング、６Ｂ…ボールベアリング、７…リターンスプリング、８…デフォルトレバー、９…デフォルトスプリング、１０…スロットルギア、１１…ローター、１２…中間ギアシャフト、１３…中間ギア、１４…モータギア、１５…モータ、１６…シール部材、１７…クリップ

Claims (6)

1. ギアの収納空間を形成するスロットルボディと、
   前記スロットルボディと接続されるギアカバーと、
   前記ギアカバーに設けられた溝部に収納されかつ当該ギアカバーと前記スロットルボディと接触するシール部材と、を備え、
   当該溝部の開口から底面に向かう方向を深さ方向と定義し、当該深さ方向と直角方向に向かう幅方向と定義し、
   前記溝部は、前記幅方向に向かって突出して前記シール部材と接触する突起部を複数有する電子制御スロットル装置。
2. 請求項１に記載の電子制御スロットル装置であって、
   前記突起部は、前記幅方向において対向する位置に配置される電子制御スロットル装置。
3. 請求項１に記載の電子制御スロットル装置であって、
   前記突起部は、他の突起部よりも近い位置に配置された３つの第１と第２と第３の突起部を有し、
   前記第１突起部と前記第２突起部は、前記溝部を構成する一方の壁に並べて設けられ、
   前記第３突起部は、前記溝部を構成する他方の壁であって、前記第１突起部と前記第２突起部の間の空間と対向する位置に設けられる電子制御スロットル装置。
4. 請求項１ないし３に記載のいずれかの電子制御スロットル装置であって、
   前記突起部は、前記溝部の曲線部と直線部が繋がる部分に設けられる電子制御スロットル装置。
   電子制御スロットル装置。
5. 請求項１ないし４に記載のいずれかの電子制御スロットル装置であって、
   前記突起部は、前記溝部の曲線部の中央の位置に設けられる電子制御スロットル装置。
6. 請求項１ないし５に記載のいずれかの電子制御スロットル装置であって、
   前記突起部は、前記溝部の前記底面から開口まで形成される電子制御スロットル装置。

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