JP5249965B2 - スロットル装置の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、内燃機関の吸入空気量を制御するスロットル装置の製造方法に関する。

図７及び図８を用いて従来のスロットル装置１０１の例について説明する。なお、図７は従来のスロットル装置１０１の概略断面図を示しており、図８は図７に示す従来のスロットル装置１０１をＢ方向から見た概略側面図を示している。なお、図８ではギヤ部分のカバー１１８を取り外した状態の図（駆動モータ非通電時の状態の図）を示している。
図７及び図８に示す従来のスロットル装置１０１は、制御コンピュータ（図示省略）からの駆動信号に基づいて、駆動モータ１０４に取り付けられたピニオンギヤ１３２を回転させ、ピニオンギヤ１３２の回転動力を、カウンタギヤ１１４を介してスロットルギヤ１５０に伝達する。
スロットルギヤ１５０はスロットルシャフト１０６の一端に固定されており、スロットルギヤ１５０が回転するとスロットルシャフト１０６が回転し、スロットルシャフト１０６に取り付けられたスロットルバルブ１０２が、スロットルボア１２０内で回転し、スロットルボア１２０内を流れる吸入空気量が制御される。
なお、従来のスロットル装置１０１では、図８の符号Ｃに示すように、スロットルギヤ１５０におけるスロットルシャフト１０６を嵌合する孔の形状が小判状に形成され、スロットルシャフト１０６におけるスロットルギヤ１５０に嵌合される端部の外形も小判状に形成され、スロットルギヤ１５０に対するスロットルシャフト１０６の回転角度を調整することができない。
そこで、従来のスロットル装置１０１では、駆動モータ１０４が非通電時等における退避走行を可能とするためにスロットルバルブ１０２を全閉位置からやや開いた位置であるオープナ開度に保持するためのオープナ１４３（戻しバネ１４０の中間位置にＵ字状に形成されている）の角度位置を調整するためのオープナ開度調整スクリュ１６１と、スロットルバルブ１０２が全閉となる角度位置を調整するための全閉開度調整スクリュ１６０とが設けられている。
駆動モータ１０４を非通電状態とすると、オープナ１４３がオープナ開度調整スクリュ１６１に当接して、スロットルギヤ１５０と一体となって回転するスロットルバルブ１０２の角度位置がオープナ開度に保持され、駆動モータ１０４を通電状態にして閉方向に回転させると、スロットルギヤ１５０に形成された全閉当接部１５６が全閉開度調整スクリュ１６０に当接し、当該当接した位置がスロットルバルブ１０２の全閉となる角度位置となる。なお、駆動モータを開方向に回転させると、オープナ開度を超えた全開位置（スロットルバルブ１０２がスロットルボア１２０の軸方向と平行となる位置）までスロットルバルブを開くことができる。

また、従来のスロットル装置の他の例として、特許文献１に記載された内燃機関用吸気制御装置では、オープナ開度調整スクリュを、樹脂製のスロットルボデーに形成したネジ孔にねじ込むことなく、ネジ孔を形成したスリーブナットにねじ込む構成として、スリーブナットをスロットルボデーに固定し、オープナ開度調整スクリュの耐衝撃信頼性を向上させている。
また、特許文献２に記載された従来技術には、スロットルギヤとスロットルシャフトの嵌合部におけるスロットルシャフトの外形形状を円形状に、スロットルギヤの孔部を円形状にして、スロットルギヤに対してスロットルシャフトの回転角度を調整できる構成とし、全閉開度調整スクリュを廃止した内燃機関用吸気制御装置が開示されている。

特開２００６−２２６６０号公報 特開２００６−４６３１８号公報

オープナ開度調整スクリュと全閉開度調整スクリュとを備えた従来のスロットル装置１０１は、各スクリュを保持するネジ孔をスロットルボデーに設ける必要があるとともに、各スクリュを必要とし、部品点数が増加する。
また、特許文献１に記載された従来技術では、部品点数が増加する（この場合、スリーブナットが増加する）。
また、特許文献２に記載された従来技術では、全閉開度調整スクリュを廃止しているが、スロットルバルブを全閉角度位置に適切に調整する（位置決めする）具体的な方法が開示されていない。
本発明は、このような点に鑑みて創案されたものであり、調整用のスクリュを廃止して部品点数を低減するとともに、スロットルバルブを適切に全閉位置に調整することができる、スロットル装置の製造方法を提供することを課題とする。

上記課題を解決するための手段として、本発明の第１発明は、請求項１に記載されたとおりのスロットル装置の製造方法である。
請求項１に記載のスロットル装置の製造方法は、流体を内部に流す略円筒状のスロットルボアを有するスロットルボデーに、前記スロットルボア内の断面形状に対応する形状を有して前記スロットルボア内にて回転可能に支持されるスロットルバルブと、前記スロットルボア内の前記スロットルバルブに結合されて当該スロットルバルブを回転可能に支持するスロットルシャフトと、駆動モータと、前記スロットルシャフトにおける一方の端部に接続されるとともに前記駆動モータの回転動力を前記スロットルシャフトに伝達して前記スロットルシャフトを回転させるスロットルギヤと、を組み付け、前記スロットルギヤに対して前記スロットルシャフトを固定する、スロットル装置の製造方法である。
前記スロットルボデーに対して前記スロットルバルブと前記スロットルシャフトと前記駆動モータと前記スロットルギヤとを組み付けるとともに、前記スロットルギヤに対して前記スロットルシャフトの回転角度を変更可能に組み付けた後、前記スロットルバルブの回転角度を検出可能な角度検出手段と、前記スロットルバルブの回転角度を変更可能な加圧手段と、回転角度が変更されたスロットルシャフトを保持可能な保持手段と、前記スロットルギヤに前記スロットルシャフトを固定する固定手段と、前記加圧手段と前記保持手段と前記固定手段を制御する制御手段と、を用いて、前記角度検出手段からの検出信号に基づいて前記スロットルバルブの回転角度を検出し、予め設定したバルブセット角度位置となるまで、前記加圧手段を用いて、前記スロットルギヤに対して、前記スロットルシャフトと一体となって回転するスロットルバルブの回転角度を変化させるステップ、前記保持手段を用いて、前記スロットルギヤに対して前記バルブセット角度位置に位置決めしたスロットルバルブに結合されている前記スロットルシャフトを、位置決めしたバルブセット位置に保持するステップ、前記固定手段を用いて、前記保持手段にて前記バルブセット角度位置に保持されている前記スロットルシャフトを、前記スロットルギヤに固定するステップとからなり、前記加圧手段は、前記スロットルバルブを直接的に押圧して当該スロットルバルブの回転角度を変化させる、スロットル装置の製造方法である。

また、本発明の第２発明は、請求項２に記載されたとおりのスロットル装置の製造方法である。
請求項２に記載のスロットル装置の製造方法は、請求項１に記載のスロットル装置の製造方法であって、前記角度検出手段は、レーザ光を用いた一対の距離測定手段と、前記制御手段とで構成されており、前記制御手段は、一対の距離測定手段を用いて、前記スロットルシャフトに直交する方向から、前記スロットルシャフトを挟んでスロットルシャフトに対して一方の側のスロットルバルブの面までの距離と、前記スロットルシャフトを挟んでスロットルシャフトに対して他方の側のスロットルバルブの面までの距離と、に基づいてスロットルバルブの回転角度を検出する、スロットル装置の製造方法である。

また、本発明の第３発明は、請求項３に記載されたとおりのスロットル装置の製造方法である。
請求項３に記載のスロットル装置の製造方法は、請求項１または２に記載のスロットル装置の製造方法であって、前記制御手段は、前記加圧手段を用いて、前記スロットルボア内を流す流体が流入する側である上流側の方向から、流体を流出する側である下流側の方向に向かってスロットルバルブを直接的に押圧して回転角度を変化させる、スロットル装置の製造方法である。

また、本発明の第４発明は、請求項４に記載されたとおりのスロットル装置の製造方法である。
請求項４に記載のスロットル装置の製造方法は、請求項１〜３のいずれか一項に記載のスロットル装置の製造方法であって、前記バルブセット角度位置は、前記スロットルボア内における前記スロットルバルブの回転角度範囲における一方端である全閉状態の角度位置であり、当該バルブセット角度位置において前記スロットルバルブの縁部と前記スロットルボアの内壁との間に微細な隙間を有するように設定されている、スロットル装置の製造方法である。

また、本発明の第５発明は、請求項５に記載されたとおりのスロットル装置の製造方法である。
請求項５に記載のスロットル装置の製造方法は、請求項１〜３のいずれか一項に記載のスロットル装置の製造方法であって、前記スロットルバルブは、前記スロットルボア内の断面形状よりも僅かに小さな形状の板状であるとともに所定の厚さを有しており、且つ前記スロットルボア内における前記スロットルバルブの回転角度範囲における一方端である全閉状態の角度位置に設定された場合に、前記スロットルシャフトの回転軸を含むとともに前記スロットルボアの軸方向に直交する平面である全閉基準面よりも前記回転角度範囲における他方端の側に肉厚となるように形成されている。
また、前記バルブセット角度位置は、前記回転角度範囲における前記全閉状態の角度位置よりも更に閉方向にスロットルバルブを回転させ、スロットルバルブの厚さに応じて、スロットルバルブの縁部が前記スロットルボアの内壁に接触した位置である基準角度位置からスロットルバルブの厚さに応じた所定角度だけ回転させた位置に設定されている。
そして制御手段は、バルブセット角度位置となるまでスロットルバルブの回転角度を変化させる際、加圧手段を用いて、スロットルバルブの縁部がスロットルボアの内壁に接触する前記基準角度位置まで閉方向に押圧した後、当該基準角度位置から予め設定したバルブセット角度までスロットルバルブを開方向に押圧して、スロットルバルブをバルブセット角度位置に位置決めする、スロットル装置の製造方法である。

請求項１に記載のスロットル装置の製造方法を用いれば、スロットルギヤに対してスロットルシャフトの回転角度を変更可能に組み付けた後、角度検出手段を用いて回転角度を検出しながら、加圧手段を用いてスロットルバルブを直接的に押圧することで、スロットルバルブを適切に全閉位置に調整することができる。そして固定手段（かしめ装置等）を用いて、調整した全閉位置（バルブセット角度位置）にスロットルシャフトを固定することができる。
これにより、スロットルバルブを適切に全閉位置に調整する方法を容易に実現することが可能であり、全閉開度調整スクリュを廃止することができる。

また、請求項２に記載のスロットル装置の製造方法によれば、レーザ光を用いて距離を測定することで、ヒステリシスの影響を受けずに、測定精度をより向上させることができる。また、スロットルシャフトを挟んで一方のスロットルバルブの面までの距離と、他方のスロットルバルブの面までの距離とを、一対の距離測定手段にて測定することで、回転角度をより高精度に検出することができる。

また、請求項３に記載のスロットル装置の製造方法によれば、加圧手段を用いてスロットルバルブを直接的に押圧する際に、上流側から下流側に向けて押圧する。これにより、実使用の状態と同じ方向に荷重を与えてスロットルバルブの開度調整をするので、スロットルシャフトのガタつき等（スロットルボアとスロットルシャフトの中心ずれや角度ずれ等による）による誤差をより低減することができる。
また誤差の低減により、検査工程をより簡素化することができる。

また、請求項４に記載のスロットル装置の製造方法によれば、バルブセット角度位置を、より適切な位置に設定することができ、スロットルバルブのかしり（スロットルボア内壁とスロットルバルブとのこすれ等）を防止することができる。

また、請求項５に記載のスロットル装置の製造方法によれば、スロットルバルブの形状及び厚さを利用して、スロットルバルブを、より適切にバルブセット開度位置に位置決めすることができる。

スロットル装置１０の一実施の形態を説明する断面図である。 図１に示すスロットル装置１０をＡ方向から見た図である。 スロットルバルブ２５の形状、及びスロットルボア１４内におけるスロットルバルブ２５の動作を説明する図である。 スロットルバルブ２５の角度位置を位置決めしてスロットルギヤ３２にスロットルシャフト２０を固定する製造装置の構成の例を説明する図である。 スロットルバルブ２５の角度位置を位置決めしてスロットルギヤ３２にスロットルシャフト２０を固定する手順を説明する図である。 スロットルバルブ２５の角度位置を位置決めしてスロットルギヤ３２にスロットルシャフト２０を固定する手順を説明するフローチャートである。 オープナ開度調整スクリュ１６１と全閉開度調整スクリュ１６０を備えた従来のスロットル装置１０１の構造の例を説明する図である。 図７に示す従来のスロットル装置１０１をＢ方向から見た図（カバー１１８は省略）である。

以下に本発明を実施するための形態を図面を用いて説明する。
図１は、本発明の「スロットル装置の製造方法」を用いて製造したスロットル装置１０（電子制御式スロットル装置）の例を示す断面図（ギヤカバー３０は省略）である。また図２は、図１に示すスロットル装置１０をＡ方向から見た側面図を示している。
まず、図１及び図２を用いて、スロットル装置１０の構造について説明する。
なお、本実施の形態にて説明するスロットル装置１０は、自動車等の車両の内燃機関（以下、「エンジン」という）への吸入空気量を制御する電子制御式のスロットル装置に適用したものである。

●［スロットル装置１０の構造（図１、図２）］
図１に示すように、スロットル装置１０は、略円筒状の吸気通路のスロットルボア１４を有するスロットルボデー１２を備えている。なおボア壁部１３は、内燃機関すなわちエンジンの吸気系の途中（エアクリーナとインテークマニホールド（図示省略）との間）に介装される。
また、ボア壁部１３の左右両側部には、左右一対の軸受ボス部１６、１７が同心状に形成されている。両軸受ボス部１６、１７には、スロットルボア１４を径方向（図１において左右方向）に横切るスロットルシャフト２０の両端部が一対の軸受２２、２３を介して回転可能に支持されている。スロットルシャフト２０には、スロットルボア１４を開閉するバタフライ型の円板状のスロットルバルブ２５が一体的に設けられている。スロットルバルブ２５は、駆動モータ４０を駆動源としてスロットルシャフト２０と一体で回動されることにより、スロットルボア１４内を流れる吸入空気量（流体の流量）を調整する。

また図２に示すように、スロットルボデー１２の側面には、該側面の周辺部を取り囲むギヤハウジング部２７が形成されている。ギヤハウジング部２７の開放端面はギヤカバー３０（図１参照）によって閉鎖されており、その内部がギヤ収容室となっている。また、ギヤハウジング部２７内の軸受ボス部１６に支持された前記スロットルシャフト２０の端部（図１において左端部）は、ギヤハウジング部２７内へ突出されている。突出したスロットルシャフト２０の端部には、樹脂製の扇形ギヤからなるスロットルギヤ３２が設けられている。

図１に示すように、スロットルボデー１２には、ギヤハウジング部２７内に開口する有底筒状のモータ収容部３８が形成されている。モータ収容部３８内には、例えばＤＣモータ等からなる駆動モータ４０が出力回転軸４１をギヤハウジング部２７内に突出する状態で設置されている。出力回転軸４１にはピニオンギヤ４３が固定されている。また、駆動モータ４０は、図示しないが、自動車のエンジンコントロールユニットいわゆるＥＣＵ等の電子制御装置によって、アクセルペダルの踏み込み量に応じたアクセル信号やトラクション制御信号、定速走行信号、アイドルスピードコントロール信号に応じて駆動制御される。なお、駆動モータ４０は、「電動式アクチュエータ」に相当する。

スロットルボデー１２には、ギヤハウジング部２７に突出するカウンタシャフト４５が設置されている。カウンタシャフト４５は、スロットルシャフト２０と駆動モータ４０の出力回転軸４１との間に平行状に配置されている。カウンタシャフト４５には、カウンタギヤ４７が回転可能に支持されている。カウンタギヤ４７は、ギヤ径の異なる大径側のギヤ部４７ａと小径側のギヤ部４７ｂとを同心状に有している。大径側のギヤ部４７ａは、ピニオンギヤ４３と噛み合わされ、小径側のギヤ部４７ｂは、スロットルギヤ３２の有歯部と噛み合わされている。したがって、駆動モータ４０の駆動により出力回転軸４１が正転方向あるいは逆転方向に回転されると、出力回転軸４１の回転力がピニオンギヤ４３、カウンタギヤ４７を介してスロットルギヤ３２に伝達されることで、スロットルシャフト２０及びスロットルバルブ２５が回転すなわち開閉される。なお、ピニオンギヤ４３、カウンタギヤ４７及びスロットルギヤ３２により減速ギヤ機構が構成されている。

ギヤカバー３０の内側面には、磁気検出素子５０が設けられている。磁気検出素子５０は、例えばホール素子、ホールＩＣ、磁気抵抗素子等からなり、スロットルギヤ３２のギヤ本体内に同心状に遊嵌されている。なお、スロットルギヤ３２には永久磁石３６が組み込まれており、磁気検出素子５０は、スロットルギヤ３２の回転にともなって変化する磁界の強さに応じた電圧信号等の電気信号を電子制御装置（図示省略）へ出力する。このように、スロットルギヤ３２の永久磁石３６とギヤカバー３０の磁気検出素子５０とにより、スロットルバルブ２５の開度を検出する非接触式のスロットル開度センサが構成されている。

スロットルボデー１２とスロットルギヤ３２との対向面間には、金属製の捩じりコイルスプリング５４が介装されている。捩じりコイルスプリング５４（以下、「コイルスプリング５４」という）は、スロットルギヤ３２のギヤ本体と、スロットルボデー１２の軸受ボス部１６とに跨って嵌装されている。コイルスプリング５４の一方の端面（図１において右端面）は、軸受ボス部１６の周囲に形成された座面５５に当接されている。コイルスプリング５４の他方の端面（図１において左端面）は、スロットルギヤ３２のフランジ部５７に当接されている。また、コイルスプリング５４は、スロットルバルブ２５をオープナ開度に弾性的に保持するものである。なお、オープナ開度とは、スロットルバルブ２５を全閉位置から僅かに開弁した開度で、退避走行が可能な吸入空気量を得ることのできる開度である。
また、スロットルギヤ３２とコイルスプリング５４とは、予め組付けた状態でスロットルボデー１２に組付けられるものである。

なお図２に示すように、スロットルギヤ３２におけるスロットルシャフト２０を取り付ける孔部の形状は円柱状であり（従来は小判状）、孔部の周囲には複数の空洞部３２ｋが形成されている。またスロットルシャフト２０におけるスロットルギヤ３２の孔部に挿入される端部も円柱状である（従来は小判状）。
これにより、スロットルシャフト２０をスロットルギヤ３２の孔部に取り付けた状態では、スロットルシャフト２０の回転角度を任意に調整することができる。
また、スロットルシャフト２０の端面をかしめ等にて加工すれば、スロットルシャフト２０の変形部が空洞部３２ｋに充填され、スロットルギヤ３２に対するスロットルシャフト２０の回転角度位置を固定することができる。

●［スロットルバルブの概略形状と回転角度範囲（図３）］
次に図３（Ａ）及び（Ｂ）を用いて、スロットルバルブ２５の概略形状と、スロットルボア１４内に配置されたスロットルバルブ２５（スロットルシャフト２０にて回転可能に支持されている）の回転角度範囲について説明する。なお、図３（Ａ）の左図はスロットルバルブ２５の斜視図を示しており、図３（Ａ）の右図はスロットルバルブ２５の側面図を示しており、図３（Ｂ）はスロットルボア１４内におけるスロットルバルブ２５の動作を示している。

スロットルバルブ２５の外形形状（外周部の輪郭形状）は、スロットルボア１４内の断面形状よりも僅かに小さな形状の板状であり、所定の厚さＴｈを有している。具体的には、スロットルボア１４内の半径よりも数１０μｍ程度小さな半径の略円板状であり、数ｍｍ程度の厚さである。
また図３（Ｂ）に示すように、スロットルバルブ２５は、スロットルボア１４内におけるスロットルバルブ２５の回転角度範囲θαにおける一方の端部である全閉状態の角度位置Ｐ１に設定された場合に、スロットルシャフト２０の回転軸Ｚ２０を含むとともにスロットルボア１４の軸方向に直交する平面である全閉基準面Ｍ１０よりも、回転角度範囲θαにおける他方端（全開状態の角度位置Ｐ２）の側に肉厚となるように形成されている。
スロットルバルブ２５における流体の流入側の面を、スロットルシャフト２０を挟んで一方の面Ｍ２５ａと、スロットルシャフト２０を挟んで他方の面Ｍ２５ｂとすると、流体の下流の側に回転する面Ｍ２５ｂが全閉基準面Ｍ１０と一致した位置が全閉角度位置であり、面Ｍ２５ｂがスロットルボア１４の軸方向とほぼ平行になるまで回転した位置が全開角度位置である。
なお、全閉状態の角度位置Ｐ１において、スロットルバルブ２５の縁部とスロットルボア１４との間の隙間Ｋ２５ｂは、数１０μｍ程度である。

●［スロットルシャフトをスロットルギヤに固定する製造装置の構成（図４）］
次に図４（Ａ）及び（Ｂ）を用いて、スロットルボデー１２に対してスロットルバルブ２５とスロットルシャフト２０とスロットルギヤ３２と駆動モータ４０とカウンタギヤ４７とを組み付けたスロットル装置１０において、スロットルギヤ３２に対するスロットルシャフト２０の回転角度を調整した後、スロットルギヤ３２にスロットルシャフト２０をかしめ等にて固定する製造装置７０の構成について説明する。

図４（Ａ）に示すように、製造装置７０は、ギヤ突き当て手段７１ａ、固定手段７１ｂ、保持手段７２、加圧手段７３、角度検出手段７４、制御手段７５とを備えている。
ギヤ突き当て手段７１ａと固定手段７１ｂは、制御手段７５にて、スロットルギヤ３２と対向する位置に配置されている。
制御手段７５は、ギヤ突き当て手段７１ａを用いて、オープナ開度に保持されているスロットルギヤ３２（図２に示す状態）の全閉突き当て部３２ａが（図２参照）、スロットルボデー１２の全閉突き当て位置１２ａに当接する全閉位置までスロットルギヤ３２を回転させることができる。なお、ギヤ突き当て手段７１ａにおけるスロットルシャフト２０と対向している個所には、固定手段７１ｂの先端部がスロットルシャフト２０の端部を加工できる開口部７１ｋが設けられている。
制御手段７５は、ギヤ突き当て手段７１ａの開口部７１ｋから固定手段７１ｂの先端を挿入して、スロットルギヤ３２に対して所定角度位置に調整されたスロットルシャフト２０を、かしめ加工等にて固定することができる。

保持手段７２は、スロットルシャフト２０におけるスロットルギヤ３２と反対側の端部と対向する位置に配置されており、スロットルシャフト２０の端部を把持することが可能なチャック７２ａと、チャック７２ａにて把持したスロットルシャフト２０と一体となって回転する保持本体部７２ｂと、保持本体部７２ｂの回転位置を任意の位置で固定可能なストッパ７２ｃとを有している。
制御手段７５は、チャック７２ａにてスロットルシャフト２０の端部の把持と開放が可能であり、ストッパ７２ｃを用いて、チャック７２ａにて把持したスロットルシャフト２０の回転位置の固定と開放が可能である。

加圧手段７３は、スロットルボア１４の一方の開口部に対向する位置に配置されており、スロットルバルブ２５を直接的に押圧してスロットルバルブ２５の回転角度を変更可能な当接ロッド７３ａ、７３ｂを備えた押圧手段７３α、７３β（ステップモータ等）と、押圧手段７３α、７３βをスロットルバルブ２５に近接する位置まで移動させてスロットルボア１４に対して押圧手段７３α、７３βの位置を固定するモータ７３ｃとを備えている。なお加圧手段７３は、スロットルボア１４における流体の流入側の開口部に配置することが好ましい。
なお、図４（Ｂ）に示すように、当接ロッド７３ａは、スロットルシャフト２０の回転軸Ｚ２０に直交する方向から、スロットルシャフト２０を挟んでスロットルシャフト２０の一方の側のスロットルバルブ２５の面である面Ｍ２５ａを押圧する位置に配置されている。また、当接ロッド７３ｂは、スロットルシャフト２０の回転軸Ｚ２０に直交する方向から、スロットルシャフト２０を挟んでスロットルシャフト２０の他方の側のスロットルバルブ２５の面である面Ｍ２５ｂを押圧する位置に配置されている。
制御手段７５は、モータ７３ｃを制御して押圧手段７３α、７３βをスロットルボア１４の一方の開口部の位置に固定した後、押圧手段７３α、７３βを制御して当接ロッド７３ａ、７３ｂをスロットルボア１４の軸方向に往復移動させて直接的にスロットルバルブ２５を押圧してスロットルバルブ２５を任意の回転角度に回転させることができる。

角度検出手段７４は、スロットルボア１４の他方の開口部に対向する位置に配置されており、図４（Ｂ）に示すように、距離測定手段７４ａ、７４ｂと、距離測定手段７４ａ、７４ｂの位置を調整する位置調整手段７４ｃとを備えている。
距離測定手段７４ａ、７４ｂは、例えばレーザ光Ｌｓａ、Ｌｓｂを用いた非接触式のレーザ変位計であり、図４（Ｂ）に示すように、距離測定手段７４ａは、スロットルシャフト２０の回転軸Ｚ２０に直交する方向から、スロットルシャフト２０を挟んでスロットルシャフト２０の一方の側のスロットルバルブ２５の面（この場合、面Ｍ２５ａの裏面）までの距離を検出可能な位置に配置されている。また、距離測定手段７４ｂは、スロットルシャフト２０の回転軸Ｚ２０に直交する方向から、スロットルシャフト２０を挟んでスロットルシャフト２０の他方の側のスロットルバルブ２５の面（この場合、面Ｍ２５ｂの裏面）までの距離を検出可能な位置に配置されている。
なお角度検出手段７４は、スロットルボア１４の開口部における、加圧手段７３とは反対側に配置される。
制御手段７５は、距離測定手段７４ａ、７４ｂの検出信号に基づいて、距離測定手段７４ａからスロットルバルブ２５の一方の面（図４（Ｂ）において、スロットルシャフト２０を挟んで一方の側のスロットルバルブ２５の面）までの距離と、距離測定手段７４ｂからスロットルバルブ２５の他方の面（図４（Ｂ）において、スロットルシャフト２０を挟んで他方の側のスロットルバルブ２５の面）までの距離とを求める。そして制御手段７５は、求めた距離に基づいて、スロットルバルブ２５の回転角度を演算して求める。
この場合、角度検出手段は、距離測定手段７４ａ、７４ｂと制御手段７５にて構成されている。

●［スロットルバルブの回転角度を調整してスロットルシャフトをスロットルギヤに固定する手順（図５、図６）］
次に図５に示す概略工程説明図と、図６に示すフローチャートとを用いて、スロットルバルブ２５（すなわちスロットルシャフト２０）の回転角度を調整した後に、スロットルギヤ３２にスロットルシャフト２０を固定する手順について説明する。なお、図５（Ａ）〜（Ｃ）では、制御手段７５、ギヤ突き当て手段７１ａ、固定手段７１ｂ、保持手段７２等の記載を省略している。
作業者は、スロットルボデー１２に、スロットルバルブ２５とスロットルシャフト２０と駆動モータ４０とスロットルギヤ３２とカウンタギヤ４７等を組み付け、製造装置７０にセットする。なお、この時点において、スロットルシャフト２０の一方の先端はスロットルギヤ３２の孔部に挿通されているが、スロットルギヤ３２に対してスロットルシャフト２０は回転角度を変更可能に組み付けられている。
そして作業者が所定のボタン等を操作すると、図６のフローチャートの処理が開始される。

図６に示すフローチャートにおいてステップＳ０５では、制御手段７５が製造装置７０の各手段を位置決めする。制御手段７５は、図４におけるギア突き当て手段７１ａをスロットルギヤ３２に近接させ、チャック７２ａにてスロットルシャフト２０を把持し、押圧手段７３α、７３βを位置決めして固定し、距離測定手段７４ａ、７４ｂを位置決めして（この場合、図５（Ａ）の状態となる）、ステップＳ１０に進む。
ステップＳ１０では、制御手段７５は、当接ロッド７３ａを用いて、押圧方向（スロットルボア１４の軸に平行、且つスロットルバルブ２５に近接する方向）に、所定の力で押圧することで、直接的にスロットルバルブ２５の面Ｍ２５ａを押圧してステップＳ３０に進む。この場合、実使用での状態と同等の力（実際の使用時におけるコイルスプリング５４によるバネ力と同等の力）で押圧することがより好ましく、スロットル装置１０に応じて予め設定した力で押圧する。このように、ステップＳ１０にて、当接ロッド７３ａを用いてスロットル装置に応じた所定の力で押圧してスロットルバルブ２５を閉方向に回転させることで、スロットルバルブ２５の縁部がスロットルボア１４の内壁に接触した状態（図５（Ｂ）に示す状態）とする。この場合、面Ｍ２５ａの縁部Ｐ２５ａ、面Ｍ２５ｂの裏面の縁部Ｐ２５ｂがスロットルボア１４の内壁に接触する（肉厚方向による）。なお、接触している状態（図５（Ｂ））におけるスロットルバルブ２５の回転角度θ１は、スロットルバルブ２５の厚さＴｈ、図５（Ｃ）における隙間Ｋ２５ｂに応じて変化する。

ステップＳ３０では、制御手段７５は、当接ロッド７３ａを押圧した状態で、距離測定手段７４ａ、７４ｂを用いて、距離測定手段７４ａからスロットルバルブ２５の面Ｍ２５ａ（スロットルシャフト２０を挟んで一方の側の面）までの距離（距離Ｈ２５ａ）と、距離測定手段７４ｂからスロットルバルブ２５の面Ｍ２５ｂ（スロットルシャフト２０を挟んで他方の側の面）までの距離（距離Ｈ２５ｂ）と、を測定して記憶し、ステップＳ４０に進む。なお、このときのスロットルバルブ２５の角度位置（図５（Ｂ）の状態の位置）を、「基準角度位置」に設定する。
ステップＳ４０では、制御手段７５は、ギヤ突き当て手段７１ａを用いて、スロットルシャフト２０とスロットルギヤ３２との組み付け部の摩擦力よりも大きな力で、スロットルギヤ３２の全閉突き当て部３２ａ（図２参照）が、スロットルボデー１２の全閉突き当て位置１２ａ（図２参照）に当接する全閉位置まで、スロットルギヤ３２を全閉方向に回転させ、当接ロッド７３ａを後退させて当接ロッド７３ａをスロットルバルブ２５から離間させ、ステップＳ５０に進む。

ステップＳ５０では、制御手段７５は、予め設定した微小距離分、または目標角度に到達させるための所定距離分、当接ロッド７３ｂを移動させてスロットルバルブ２５を開方向に回転させた後に停止して、距離測定手段７４ａ、７４ｂにてスロットルバルブ２５の各面までの距離を測定し、測定した距離に基づいて、「基準角度位置」からの回転角度θを算出し、ステップＳ６０に進む。
なお、距離測定手段７４ａ、７４ｂのそれぞれの測定位置の間隔（この場合、レーザ光Ｌｓａ、Ｌｓｂの間隔）は、所定距離Ｌｃに設定されており、「基準角度位置」における距離との差分である変化量ΔＡ（距離Ｈ２５ａからの変化量）、変化量ΔＢ（距離Ｈ２５ｂからの変化量）から、回転角度θを算出する。この場合、距離測定手段７４ａの測定位置から回転軸Ｚ２０までの距離（図５（Ｃ）における距離Ｌｃ／２）と、距離測定手段７４ｂの測定位置から回転軸Ｚ２０までの距離（図５（Ｃ）における距離Ｌｃ／２）は等しく、回転角度θが小さい場合、変化量ΔＢと変化量ΔＢ´は、ほぼ同じである。
これらより、θ＝ｔａｎ^-1［（ΔＡ＋ΔＢ）／Ｌｃ］ （式１）が成立する。
なお他の方法として、ステップＳ５０にて、当接ロッド７３ｂを押圧方向に徐々に移動させながら距離測定手段７４ａ、７４ｂにてスロットルバルブ２５の各面までの距離を測定し、測定した距離に基づいて「基準角度位置」からの回転角度θを算出し、回転角度θが所定角度範囲内に入った場合に当接ロッド７３ｂの移動を停止してステップＳ６０に進むようにしてもよい。

ステップＳ６０では、制御手段７５は、算出した回転角度θが予め設定したバルブセット角度（目標角度）未満であるか否かを判定する。例えば、本実施の形態にて説明するスロットル装置では、この場合「基準角度位置」からスロットルボア１４の軸方向に対してスロットルバルブ２５の面Ｍ２５ｂが直交する位置までの回転角度θ（図５（Ｃ）参照）がバルブセット角度であり、当該角度によるスロットルバルブの角度位置がバルブセット角度位置である。なおバルブセット角度は、隙間Ｋ２５ｂや厚さＴｈに応じた回転角度に設定されており、スロットル装置の種類毎に異なる。
このように、スロットルバルブ２５を絶対角度で位置決めすることは困難であるため、スロットルバルブ２５の形状及び厚さ等を利用して「基準角度位置」を求め、当該「基準角度位置」からの相対角度を用いてバルブセット角度位置に位置決めする。これにより、スロットルバルブ２５をバルブセット角度位置に容易に位置決めすることができる。
そして制御手段７５は、バルブセット角度未満であると判定した（Ｙｅｓ）場合、ステップＳ５０に戻り、バルブセット角度未満でないと判定した（Ｎｏ）場合、ステップＳ６５に進む。
ステップＳ６５に進んだ場合、制御手段７５は、算出した回転角度θがバルブセット角度（目標角度）を超えたか否かを判定する。バルブセット角度を超えたと判定した（Ｙｅｓ）場合、ステップＳ０５に戻り、バルブセット角度を超えていないと判定した（Ｎｏ）場合、ステップＳ７０に進む。なお、ステップＳ６０とステップＳ６５による判定では、バルブセット角度（目標角度）を含む所定の角度範囲内に回転角度θが収まっている場合にステップＳ７０に進むようにする。

ステップＳ７０に進んだ場合、制御手段７５は、ストッパ７２ｃにて保持本体部７２ｂの回転位置を固定し、ステップＳ８０に進む。
ステップＳ８０では、制御手段７５は、固定手段７１ｂを用いて、スロットルシャフト２０をスロットルギヤ３２に固定する。例えばスロットルシャフト２０の端部をかしめ加工して、加工変形させたスロットルシャフト２０の一部をスロットルギヤ３２の空洞部３２ｋ（図２参照）に充填させて固定する。

以上、本実施の形態にて説明した製造方法では、スロットルバルブの開度を調整した後でスロットルギヤにスロットルシャフトを固定するので、全閉開度調整スクリュを廃止することができる。また、スロットルシャフトを把持し、把持したスロットルシャフトを所定角度まで回転させてスロットルバルブの開度を調整するのでなく、上流側から下流側に向かってスロットルバルブを直接的に押圧してスロットルバルブの開度を調整し、実使用の状態と同じ方向から荷重を与えることができるので、スロットルシャフトとスロットルボデーとのガタつき等（スロットルボアとスロットルシャフトの中心ずれや角度ずれ等による径方向や軸方向のガタつき）による誤差を、より低減することができる。
また、レーザ光を用いて測定した距離に基づいてスロットルバルブの回転角度を算出することで、エンコーダ等を用いた測定よりも、ヒステリシスの影響を受けずに、より高精度に回転角度を求めることができる。また、スロットルシャフトの回転軸方向に荷重をかけることがないので（エンコーダの場合は回転軸方向に荷重がかかり、回転軸方向に多大なフリクションがかかるので、安定した原点位置を検出することが困難）、スロットルシャフトの回転軸方向のガタつきによる誤差等を低減することができる。
また、誤差の低減により、検査工程をより簡素化することができる（従来は流体を実際に流して流量を測定していたため、流体を流す装置と流量測定装置を必要としたが、誤差が低減されたことにより、これらを廃止することができる）。
また、バルブセット角度位置では、スロットルバルブの縁部とスロットルボアの内壁との間に微細な隙間を有するようにバルブセット角度位置を設定することで、スロットルバルブのかしり（スロットルボア内壁とスロットルバルブとのこすれ等）を防止することができる。

本発明のスロットル装置の製造方法は、本実施の形態で説明した製造装置７０やスロットル装置１０の外観、構成、処理手順等に限定されず、本発明の要旨を変更しない範囲で種々の変更、追加、削除が可能である。

１０ スロットル装置
１２ スロットルボデー
１４ スロットルボア
２０ スロットルシャフト
２５ スロットルバルブ
３２ スロットルギヤ
４０ 駆動モータ
７０ 製造装置
７１ａ ギヤ突き当て手段
７１ｂ 固定手段
７２ 保持手段
７２ａ チャック
７３ 加圧手段
７３ａ、７３ｂ 当接ロッド
７４ 角度検出手段
７４ａ、７４ｂ 距離測定手段
７５ 制御手段

Claims (5)

1. 流体を内部に流す略円筒状のスロットルボアを有するスロットルボデーに、
   前記スロットルボア内の断面形状に対応する形状を有して前記スロットルボア内にて回転可能に支持されるスロットルバルブと、
   前記スロットルボア内の前記スロットルバルブに結合されて当該スロットルバルブを回転可能に支持するスロットルシャフトと、
   駆動モータと、
   前記スロットルシャフトにおける一方の端部に接続されるとともに前記駆動モータの回転動力を前記スロットルシャフトに伝達して前記スロットルシャフトを回転させるスロットルギヤと、を組み付け、前記スロットルギヤに対して前記スロットルシャフトを固定する、スロットル装置の製造方法において、
   前記スロットルボデーに対して前記スロットルバルブと前記スロットルシャフトと前記駆動モータと前記スロットルギヤとを組み付けるとともに、前記スロットルギヤに対して前記スロットルシャフトの回転角度を変更可能に組み付けた後、
   前記スロットルバルブの回転角度を検出可能な角度検出手段と、前記スロットルバルブの回転角度を変更可能な加圧手段と、回転角度が変更されたスロットルシャフトを保持可能な保持手段と、前記スロットルギヤに前記スロットルシャフトを固定する固定手段と、前記加圧手段と前記保持手段と前記固定手段を制御する制御手段と、を用いて、
   前記角度検出手段からの検出信号に基づいて前記スロットルバルブの回転角度を検出し、予め設定したバルブセット角度位置となるまで、前記加圧手段を用いて、前記スロットルギヤに対して、前記スロットルシャフトと一体となって回転するスロットルバルブの回転角度を変化させるステップ、
   前記保持手段を用いて、前記スロットルギヤに対して前記バルブセット角度位置に位置決めしたスロットルバルブに結合されている前記スロットルシャフトを、位置決めしたバルブセット位置に保持するステップ、
   前記固定手段を用いて、前記保持手段にて前記バルブセット角度位置に保持されている前記スロットルシャフトを、前記スロットルギヤに固定するステップとからなり、
   前記加圧手段は、前記スロットルバルブを直接的に押圧して当該スロットルバルブの回転角度を変化させる、
   スロットル装置の製造方法。
2. 請求項１に記載のスロットル装置の製造方法であって、
   前記角度検出手段は、レーザ光を用いた一対の距離測定手段と、前記制御手段とで構成されており、
   前記制御手段は、一対の距離測定手段を用いて、前記スロットルシャフトに直交する方向から、前記スロットルシャフトを挟んでスロットルシャフトに対して一方の側のスロットルバルブの面までの距離と、前記スロットルシャフトを挟んでスロットルシャフトに対して他方の側のスロットルバルブの面までの距離と、に基づいてスロットルバルブの回転角度を検出する、
   スロットル装置の製造方法。
3. 請求項１または２に記載のスロットル装置の製造方法であって、
   前記制御手段は、前記加圧手段を用いて、前記スロットルボア内を流す流体が流入する側である上流側の方向から、流体を流出する側である下流側の方向に向かってスロットルバルブを直接的に押圧して回転角度を変化させる、
   スロットル装置の製造方法。
4. 請求項１〜３のいずれか一項に記載のスロットル装置の製造方法であって、
   前記バルブセット角度位置は、前記スロットルボア内における前記スロットルバルブの回転角度範囲における一方端である全閉状態の角度位置であり、当該バルブセット角度位置において前記スロットルバルブの縁部と前記スロットルボアの内壁との間に微細な隙間を有するように設定されている、
   スロットル装置の製造方法。
5. 請求項１〜３のいずれか一項に記載のスロットル装置の製造方法であって、
   前記スロットルバルブは、前記スロットルボア内の断面形状よりも僅かに小さな形状の板状であるとともに所定の厚さを有しており、且つ前記スロットルボア内における前記スロットルバルブの回転角度範囲における一方端である全閉状態の角度位置に設定された場合に、前記スロットルシャフトの回転軸を含むとともに前記スロットルボアの軸方向に直交する平面である全閉基準面よりも前記回転角度範囲における他方端の側に肉厚となるように形成されており、
   前記バルブセット角度位置は、前記回転角度範囲における前記全閉状態の角度位置よりも更に閉方向にスロットルバルブを回転させ、スロットルバルブの厚さに応じて、スロットルバルブの縁部が前記スロットルボアの内壁に接触した位置である基準角度位置からスロットルバルブの厚さに応じた所定角度だけ回転させた位置に設定されており、
   制御手段は、バルブセット角度位置となるまでスロットルバルブの回転角度を変化させる際、加圧手段を用いて、スロットルバルブの縁部がスロットルボアの内壁に接触する前記基準角度位置まで閉方向に押圧した後、当該基準角度位置から予め設定したバルブセット角度までスロットルバルブを開方向に押圧して、スロットルバルブをバルブセット角度位置に位置決めする、
   スロットル装置の製造方法。
   
   

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