JP4198616B2 - Electronic throttle device - Google Patents
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Description
この発明は、エンジンの吸気量を調整するために使用され、スロットルバルブをモータにより開閉駆動するように構成した電子スロットル装置に関する。 The present invention relates to an electronic throttle device that is used to adjust the intake air amount of an engine and is configured to open and close a throttle valve by a motor.
従来、この種の電子スロットル装置として、ボアを含むスロットルボディと、ボアを開閉するためのスロットルバルブと、スロットルバルブを駆動するためにスロットルボディに設けられたモータ及びギア機構とを備えたものがある。近年、エンジンの軽量化を図るために、スロットルボディなどの部品の樹脂製品化が進められている。合成樹脂製のスロットルボディを使用した電子スロットル装置は、例えば、特願2002−298837号の明細書及び図面や下記の特許文献1に記載されている。
Conventionally, this type of electronic throttle device includes a throttle body including a bore, a throttle valve for opening and closing the bore, and a motor and gear mechanism provided in the throttle body for driving the throttle valve. is there. In recent years, in order to reduce the weight of engines, parts such as throttle bodies have been made into resin products. An electronic throttle device using a synthetic resin throttle body is described in, for example, the specification and drawings of Japanese Patent Application No. 2002-289837 and the following
一方、エンジンの軽量化を図るために、スロットルボディと接続される吸気マニホールドについても樹脂製品化が進められている。従って、合成樹脂製の吸気マニホールドに合成樹脂製のスロットルボディを接続することもあり、その接続に係る種々の技術的課題が存在する。 On the other hand, in order to reduce the weight of the engine, resin products are also being promoted for the intake manifold connected to the throttle body. Therefore, a synthetic resin throttle body may be connected to a synthetic resin intake manifold, and there are various technical problems related to the connection.
下記の特許文献2乃至4には、電子スロットル装置とは異なるモータを持たないスロットル装置に係り、合成樹脂製の吸気マニホールドと合成樹脂製のスロットルボディとの接続について記載されている。
特許文献2に記載のスロットル装置は、スロットルボディ及び吸気マニホールドの少なくとも一方の接続箇所が変形していても、それらの接続時にスロットルボディのボア内壁面が変形することを防止するために、スロットルボディにおいて、ボアを含む筒部とボルトが当接する締付部との間に低剛性部を介在させている。
In order to prevent deformation of the bore inner wall surface of the throttle body when connecting at least one of the throttle body and the intake manifold, the throttle device described in
特許文献3に記載のスロットルボディは、スロットルボディと吸気マニホールドとを容易に接続するために、スロットルボディのフランジ部には、吸気通路を挟んで径方向反対側の対角線上に、溝とテーパ面とが形成される。吸気マニホールドの接続部材には、上記した溝及びテーパ面と対応するように接続部材の対角線上に一対の腕が設けられる。一方の腕には上記した溝に係合可能な突起が形成され、他方の腕には上記したテーパ面に係合可能な爪が形成される。そして、スロットルボディのフランジ部を、吸気マニホールドの接続部材に接続する際、フランジ部を二つの腕に嵌め合わせて溝及びテーパ面を突起及び爪に係合させるようになっている。
In the throttle body described in
特許文献4に記載のスロットルボディと吸気マニホールドとの連結構造は、吸気マニホールドの連結フランジとスロットルボディの連結フランジとを、それら連結フランジの根元を特別肉厚化することなく補強して応力集中に耐え得るように、吸気マニホールドの連結フランジの背面に、吸気マニホールドの外周面に延びる複数の補強リブを突設している。
In the connection structure between the throttle body and the intake manifold described in
ところが、上記した特許文献2乃至4の技術は、そもそもスロットルボディと吸気マニホールドとを互いに接続、連結することを前提としていることから、それらを組み付けるための設備が必要となった。しかも、吸気マニホールドは、エンジンの気筒数、排気量及び吸気系レイアウトの違いに応じて多種あることから、吸気マニホールドの種類に合わせた組付設備を複数準備する必要があった。このことは、モータを有する電子スロットル装置を吸気マニホールドに接続、連結する場合にも当てはまることである。
However, since the techniques of
この発明は上記事情に鑑みてなされたものであって、その目的は、吸気マニホールドの種類の違いにかかわらず少ない設備で吸気マニホールドと一体に製造することを可能とした電子スロットル装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide an electronic throttle device that can be manufactured integrally with an intake manifold with a small amount of equipment regardless of the type of intake manifold. It is in.
上記目的を達成するために、請求項1に記載の発明は、ボアを含む樹脂製のスロットルボディと、スロットルボディに設けられ、ボアを開閉するためのスロットルバルブと、スロットルボディに設けられ、スロットルバルブを駆動するためのモータ及びギア機構とを備えた電子スロットル装置において、スロットルボディは、樹脂製の吸気マニホールドと一体に成形されてスロットルバルブを収容する筒形の計量部を含み、吸気マニホールドは、サージタンクと、サージタンクに連通する分岐パイプとを含み、計量部の一部分がサージタンクの中に突出して配置されると共に、計量部の他の部分がサージタンクの外に突出して配置され、スロットルボディのうちスロットルバルブが設けられる部分がサージタンクの中に突出して配置される計量部の一部分であることを趣旨とする。
In order to achieve the above object, the invention according to
上記発明の構成によれば、スロットルボディが吸気マニホールドと一体に樹脂成形されるので、スロットルボディを吸気マニホールドに接続、連結する必要がない。 According to the configuration of the above invention, since the throttle body is resin-molded integrally with the intake manifold, it is not necessary to connect and connect the throttle body to the intake manifold.
上記目的を達成するために、請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の発明において、スロットルボディは、計量部と、モータ及びギア機構を収容するケース部と、ケース部の開口を覆うカバー部との3体に分割可能に構成されることを趣旨とする。
To achieve the above object, the invention according to
上記発明の構成によれば、請求項1に記載の発明の作用に加え、モータ及びギア機構を収容したケース部と、ケース部の開口を覆うカバー部とを駆動部としてユニット化することにより、その駆動部を各種吸気マニホールドに汎用される。また、ケース部とカバー部が計量部と別に成形されることから、計量部を含む吸気マニホールドの成形時には、金型割りの自由度が増す。
According to the configuration of the invention, in addition to the operation of the invention according to
上記目的を達成するために、請求項3に記載の発明は、請求項2に記載の発明において、モータは、その一部がケース部から突出し、その突出部を覆うモータカバー部が計量部と一体に成形されることを趣旨とする。 In order to achieve the above object, according to a third aspect of the present invention, in the second aspect of the present invention, the motor has a portion protruding from the case portion, and the motor cover portion covering the protruding portion is a weighing portion. The purpose is to be molded integrally.
上記発明の構成によれば、請求項2に記載の発明の作用に加え、モータの突出部が計量部側に位置することから、計量部側のデッドスペースがモータの突出部のために有効利用される。
According to the configuration of the above invention, in addition to the operation of the invention according to
上記目的を達成するために、請求項4に記載の発明は、請求項2又は3に記載の発明において、計量部とケース部は、互いに溶着により結合したことを趣旨とする。
In order to achieve the above object, the invention according to
上記発明の構成によれば、請求項2又は3に記載の発明の作用に加え、計量部とケース部とが溶着により容易に結合され、両部の間で密閉性が得られる。
According to the configuration of the invention described above, in addition to the operation of the invention according to
上記目的を達成するために、請求項5に記載の発明は、請求項2乃至4の何れかに記載の発明において、スロットルバルブは、計量部に対してインサート成形されることを趣旨とする。
In order to achieve the above object, the invention according to
上記発明の構成によれば、請求項2乃至4の何れかに記載の発明において、スロットルバルブの外周形状が計量部のボアに転写される。
According to the configuration of the above invention, in the invention according to any one of
請求項1に記載の発明によれば、吸気マニホールドの種類の違いにかかわらず、少ない設備で吸気マニホールドと一体をなす電子スロットル装置を製造することができる。 According to the first aspect of the present invention, an electronic throttle device integrated with the intake manifold can be manufactured with a small number of facilities regardless of the type of intake manifold.
請求項2に記載の発明によれば、請求項1に記載の発明の効果に加え、駆動部の製造設備を一つにすることができ、電子スロットル装置の製造コストを低減することができる。また、吸気マニホールドと一体をなす計量部に対し、ケース部とカバー部を後付けすればよいので、電子スロットル装置の製造を容易にすることができる。さらに、計量部が個別に成形されるので、計量部の成形時に金型割りの自由度が増し、計量部の成形肉厚を均一にすることができ、その変形を低減することができる。 According to the second aspect of the present invention, in addition to the effect of the first aspect of the invention, it is possible to reduce the manufacturing cost of the electronic throttle device by reducing the drive unit manufacturing facility to one. In addition, since the case part and the cover part may be retrofitted to the measuring part integrated with the intake manifold, the electronic throttle device can be easily manufactured. Furthermore, since the measuring unit is individually molded, the degree of freedom of mold division is increased when the measuring unit is molded, the molding wall thickness of the measuring unit can be made uniform, and deformation thereof can be reduced.
請求項3に記載の発明によれば、請求項2に記載の発明の効果に加え、モータの突出部が計量部側に位置するので、計量部側のデッドスペースがモータの突出部のために有効利用され、電子スロットル装置の全体を小型化することができる。 According to the third aspect of the invention, in addition to the effect of the second aspect of the invention, since the protrusion of the motor is located on the weighing part side, the dead space on the weighing part side is used for the protrusion of the motor. Effectively used, the entire electronic throttle device can be reduced in size.
請求項4に記載の発明によれば、請求項2又は3に記載の発明の効果に加え、計量部とケース部とが溶着で結合されるので、計量部とケース部が容易に結合され、両者間で密閉性が得られる。このため、シール材の使用を省略することができ、電子スロットル装置の製造を簡略化することができる。
According to the invention described in
請求項5に記載の発明によれば、請求項2乃至4の何れかに記載の発明の効果に加え、スロットルバルブが計量部にインサート成形されるので、スロットルバルブの外周形状がボアに転写される。このため、スロットルバルブの全閉時における同バルブとボアとの密閉度を向上させることができる。
According to the invention described in
以下、本発明における電子スロットル装置を具体化した一実施形態を、図面を参照して詳細に説明する。 Hereinafter, an embodiment of an electronic throttle device according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図1に吸気マニホールドアッセンブリ1を一部破断して斜視図により示す。図2に吸気マニホールドアッセンブリ1を一部破断して側面図により示す。吸気マニホールドアッセンブリ1は、吸気マニホールド一体型の電子スロットル装置2と、その他の附属部品とから構成される。電子スロットル装置2は、ボア3を含む合成樹脂製のスロットルボディ4と、ボア3を開閉するための金属製又は樹脂製のスロットルバルブ5と、スロットルバルブ5を駆動するための駆動部6とを備える。
FIG. 1 is a partially cutaway perspective view of the
スロットルボディ4は、合成樹脂製の吸気マニホールド7と一体に成形される。この実施形態で、吸気マニホールド7は4気筒用に構成され、サージタンク8と、同タンク8に連通する4本の分岐パイプ9とを含む。各分岐パイプ9の途中には、吸気通路を切り替えるための切替バルブ10が組み付けられる。図2において、スロットルボディ4においてスロットルバルブ5が開いたとき、ボア3に流れ込む空気は、切替バルブ10が開いているときは、図2に破線矢印で示すように、分岐パイプ9の中間口11から入り、同パイプ9を通って出口部12から流れ出る。一方、切替バルブ10が閉じているときは、図2に実線矢印で示すように、分岐パイプ9の入口部13から入り、同パイプ9を通って出口部12から流れ出る。
The
図3にスロットルボディ4の部分を平面図により示す。図4にスロットルボディ4の部分を正面図により示す。図5にスロットルボディ4の部分を縦断面図により示す。図6に図5の一部を分解して示す。スロットルボディ4は、吸気マニホールド7と一体に成形され、スロットルバルブ5を収容する計量部21と、モータ14及びギア機構15を収容するケース部22と、ケース部22の開口22aを覆うカバー部23との3体に分割可能に構成される。上記した駆動部6は、ケース部22とカバー部23とから構成される。
FIG. 3 is a plan view showing a portion of the
図5,6に示すように、この実施形態では、扁平型のモータ14が使用され、そのモータ14の一部がケース部22から外へ突出している。このモータ14の突出部14aを覆うモータカバー部24が、計量部21と一体に成形される。また、この実施形態で、計量部21とケース部22は、互いに溶着により結合される。図7にケース部22の内側開口面を示す。図8に計量部21の開口面を示す。図7に示すように、ケース部22の内側開口面には、スロットルバルブ5の後述する支軸16Bと整合させる軸孔17が設けられ、モータ14の突出部14aが露出する。図8に示すように、計量部21の開口面側には、フランジ部21aが設けられ、このフランジ部21aの中に、スロットルバルブ5の支軸16Bを配置した軸孔18が設けられる。この軸孔18が、上記したケース部22の軸孔17に整合する。また、フランジ部21aには、モータ14の突出部14aを覆うモータカバー部24が一体に形成される。
As shown in FIGS. 5 and 6, in this embodiment, a
図5,6に示すように、計量部21のボア3には、スロットルバルブ5がその両端の支軸16A,16Bによりベアリング19を介して回動可能に設けられる。この実施形態で、スロットルバルブ5と支軸16A,16Bは一体的に設けられる。スロットルバルブ5と支軸16A,16Bは、計量部21を樹脂成形するときにインサート成形される。一方の支軸16Bの端部には、後述する駆動軸31と結合する凹部16aが形成される。この支軸16Aの側に、前述したフランジ部21aが形成され、そのフランジ部21aにて前述したモータケース部24が一体に形成される。
As shown in FIGS. 5 and 6, the
ケース部22の一端部には、モータ14がその突出部14aを突き出した状態で固定される。モータ14の出力軸14bには駆動ギア32が固定される。また、ケース部22には、ギア軸33が固定される。ギア軸33上には、中間ギア34が回転可能に支持される。中間ギア34は、カバー部23がケース部22に組み付けられることにより、カバー部23に覆われることで抜け止めされる。ケース部22には、駆動軸31がベアリング35を介して回転可能に支持される。駆動軸31上には、スロットルギア36が固定される。駆動軸31の一端部には、上記した支軸16Bの凹部16aに結合される凸部31aが形成される。駆動軸31の他端部近傍には、磁石37が設けられる。スロットルギア36には、戻しばね38の一端が接続される。戻しばね38の他端は、ケース部22に接続される。この接続により、スロットルバルブ5を全閉にする方向へ、スロットルギア36が回動付勢される。これら駆動ギア32、中間ギア34及びスロットルギア36が互いに噛み合い、出力軸14bの回転が減速されてスロットルギア36に伝達される。そして、スロットルギア36の回転が、駆動軸31及び支軸16Bを介してスロットルバルブ5に伝達され、スロットルバルブ5が開閉駆動される。これら駆動軸31、駆動ギア32、ギア軸33、中間ギア34、ベアリング35、スロットルギア36及び戻しばね38などにより、本発明のギア機構15が構成される。
The
カバー部23には、ケース部22に設けられた磁石37に対応してスロットルセンサ41が固定される。スロットルセンサ41から出力される信号は、エンジンを制御するための電子制御装置に送られる。カバー部23には、ギア軸33の先端に整合するボス部42が形成される。カバー部23は、ケース部22に対し、気密性を保持した状態でネジなどにより固定される。
A
図9にモータ14を一部破断して側面図により示す。モータ14は、ケーシング25と、ケーシング25に収容されるマグネット26、アーマチャ27及び出力軸14aとを備える。出力軸14aは、その両端部が焼結ベアリング28を介してケーシング25に回転可能に支持される。この実施形態では、マグネット26に、従来よりも磁気効率の高い材料が使用される。このマグネット26の使用により、モータ14を扁平化して小型化することができた。
FIG. 9 is a side view with the
以上説明したこの実施形態の吸気マニホールド一体型の電子スロットル装置2によれば、スロットルボディ4が吸気マニホールド7と一体に樹脂成形されるので、スロットルボディ4と吸気マニホールド7をそれぞれ個別に成形して接続、連結する必要がない。このため、従来例とは異なり、スロットルボディ4と吸気マニホールド7を組み付けるための設備が必要なくなる。また、エンジンの気筒数、排気量及び吸気系レイアウトなどの違いに応じた吸気マニホールドを多種類製造する場合でも、その吸気マニホールドの違いに合わせた組付設備を複数準備する必要がない。この結果、吸気マニホールド7の種類の違いにかかわらず少ない設備で吸気マニホールド7と一体をなす電子スロットル装置2を製造することができる。
According to the
この実施形態では、モータ14及びギア機構15を収容したケース部22と、ケース部22の開口22aを覆うカバー部23とを駆動部6としてユニット化することができ、これにより、その駆動部6を各種異なるタイプの吸気マニホールドに汎用される。このため、駆動部6の製造設備を一つにすることができ、電子スロットル装置2の製造コストを低減することができる。また、この実施形態では、吸気マニホールド7と一体をなす計量部21に対し、別途製造した駆動部6を後付けすればよいので、電子スロットル装置2の製造を容易にすることができる。つまり、吸気マニホールドを有する計量部とケース部が区別なく一体に成形されたとすると、その成形後にモータやギア機構構成部品を吸気マニホールドと一体の成形品に組み付ける必要があり、組み付けが困難となる。この実施形態では、駆動部6を吸気マニホールド7と一体の計量部21に後付けするので、そのような部品組み付け上の困難がない。また、ケース部22及びカバー部23が、計量部21とは別に成形されるので、計量部21を含む吸気マニホールド7の成形時には、金型割りの自由度が増す。このため、計量部21の成形肉厚を均一にすることができ、その変形を低減することができる。
In this embodiment, the
この実施形態では、モータ14の突出部14aが計量部21の側に位置することから、計量部21の側のデッドスペースがモータ14の突出部14aのために有効利用される。このため、電子スロットル装置2の全体を小型化することができる。特に、この実施形態では、扁平型のモータ14を使用しているので、その意味でも電子スロットル装置2の全体をより小型化することができる。
In this embodiment, since the projecting
この実施形態では、計量部21とケース部22とが溶着により結合されるので、両部21,22が容易に結合され、両部21,22の間で密閉性が得られる。このため、シール材の使用を省略することができ、製造を簡略化することができる。
In this embodiment, since the
この実施形態では、スロットルバルブ5が、計量部21に対してインサート成形されるので、スロットルバルブ5の外周形状が計量部21のボア3に転写される。このため、スロットルバルブ5の全閉時における同バルブ5とボア3との密閉度を向上させることができる。
In this embodiment, since the
尚、この発明は前記実施形態に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱することのない範囲で、構成の一部を適宜に変更して実施することもできる。 In addition, this invention is not limited to the said embodiment, A part of structure can also be changed suitably and implemented in the range which does not deviate from the meaning of invention.
例えば、吸気マニホールド一体型の電子スロットル装置2は、図1,2に示す形状や構造に特定されるものではなく、吸気マニホールドの形状やスロットルボディの取り付け位置などを適宜に変更してもよい。
For example, the intake manifold-integrated
2 電子スロットル装置
3 ボア
4 スロットルボディ
5 スロットルバルブ
7 吸気マニホールド
14 モータ
14a 突出部
15 ギア機構
21 計量部
22 ケース部
22a 開口
23 カバー部
24 モータカバー部
2
Claims (5)
前記スロットルボディは、樹脂製の吸気マニホールドと一体に成形されて前記スロットルバルブを収容する筒形の計量部を含み、
前記吸気マニホールドは、サージタンクと、前記サージタンクに連通する分岐パイプとを含み、
前記計量部の一部分が前記サージタンクの中に突出して配置されると共に、前記計量部の他の部分が前記サージタンクの外に突出して配置され、
前記スロットルボディのうち前記スロットルバルブが設けられる部分が前記サージタンクの中に突出して配置される前記計量部の一部分であることを特徴とする電子スロットル装置。 A resin throttle body including a bore, provided in the throttle body, a throttle valve for opening and closing the bore, is provided in the throttle body, a motor and a gear mechanism for driving the throttle valve In the electronic throttle device
The throttle body includes a cylindrical measuring portion that is molded integrally with a resin intake manifold and accommodates the throttle valve;
The intake manifold includes a surge tank and a branch pipe communicating with the surge tank,
A part of the measuring part is arranged to protrude into the surge tank, and another part of the measuring part is arranged to protrude outside the surge tank,
The electronic throttle device according to claim 1, wherein a portion of the throttle body where the throttle valve is provided is a part of the measuring portion that protrudes into the surge tank .
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