JP5357105B2 - スロットル装置 - Google Patents

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Description

本発明は、スロットル装置に関する。
〔従来の技術〕
内燃機関への吸入空気量を、駆動モータによって弁開度を変えて制御するスロットル装置が知られている(例えば、特許文献1参照)。
特許文献1に開示されるスロットル装置100は、図6に示すように、内燃機関へ通じる吸気通路を内部に形成するスロットルボディ102と、吸気通路内に回転自在に収容されて吸気通路の開度を可変するバルブ103と、このバルブ103を全閉位置と全開位置との間の所定の中間位置に向かって、開側および閉側の両側から付勢することができるリターンスプリング106と、このリターンスプリング106による付勢力に抗してバルブ103を開側または閉側に駆動するモータ105と、このモータ105の出力をバルブ103に伝達する複数の出力伝達ギヤ107と、バルブ103が閉側に駆動されて全閉位置に達したときに、複数の出力伝達ギヤ107の内のバルブギヤ126を係止する全閉位置ストッパ134と、バルブ103が中間位置よりも閉側の位置にあるときに、リターンスプリング106と係合する中間位置ストッパ140とによって構成されている。
そして、全閉位置ストッパ134は、バルブギヤ126を係止するときにバルブギヤ126から全閉当接力を作用点Qで図示左右方向に受け、中間位置ストッパ140は、リターンスプリング106との係合によりリターンスプリング106から中間反力を作用点Pで図示上下方向に個別に受けている。
ところで、中間位置ストッパ140は、作動頻度の高い中間位置の開度以下ではほぼ常時リターンスプリング106の中間反力がかかっており、スロットルボディ102が樹脂のような低弾性率の材料で作られていると、クリープ変形し易い。このため、中間位置ストッパ140における中間反力の作用点Pと全閉位置ストッパ134における全閉当接力の作用点Qとの相対位置関係がずれ易い。つまり、中間位置ストッパ140の作用点Pは閉側に不可逆的に移動するのに対し、全閉位置ストッパ134の作用点Qは移動することなくそのままである。よって、バルブ103の全閉時に、中間位置から全閉位置までバルブ103を移動させるときに、バルブギヤ126が全閉位置ストッパ134に激しく追突する恐れがある。
特開2009−185679号公報
そこで、本発明の目的は、上記事情に鑑みてなされたもので、中間位置ストッパがクリープ変形しても、中間位置ストッパにおける中間反力の作用点と全閉位置ストッパにおける全閉当接力の作用点との相対位置関係がずれないスロットル装置を提供することにある。
〔請求項1の手段〕
請求項1の手段によれば、内燃機関へ通じる吸気通路を内部に形成するボディと、吸気通路内に回転自在に収容されて吸気通路内で開度を可変するバルブと、このバルブを全閉位置と全開位置との間の所定の中間位置に向かって、開側および閉側の両側から付勢することができる中間位置付勢手段と、この中間位置付勢手段による付勢力に抗してバルブを開側または閉側に駆動するモータと、このモータの出力をバルブに伝達する複数の出力伝達部材と、バルブが閉側に駆動されて全閉位置に達したときに、複数の出力伝達部材の内の特定の出力伝達部材を係止する全閉位置規制部と、バルブが中間位置よりも閉側の位置にあるときに、中間位置付勢手段と係合する中間位置規制部とを備える。
全閉位置規制部は、特定の出力伝達部材を係止するときに特定の出力伝達部材から全閉当接力を受け、中間位置規制部は、中間位置付勢手段との係合により中間位置付勢手段から中間反力を受け、全閉位置規制部が全閉当接力を受ける方向、および、中間位置規制部が中間反力を受ける方向は同一の方向であり、この同一の方向を特定方向と定義すると、中間位置規制部は、中間反力を全閉位置規制部に伝達し、全閉位置規制部は、伝達された中間反力により特定方向に変形し、全閉位置規制部における全閉当接力の作用点は、全閉位置規制部の特定方向への変形により特定方向に移動する。
これにより、中間位置規制部は中間反力の作用点を含む部分が特定方向に凹むようにクリープ変形する。そして、このクリープ変形に応じて、中間反力を伝達する部分は不可逆的に特定方向に移動し、このため、全閉位置規制部は特定方向に変形して、全閉位置規制部の全閉当接力の作用点も特定方向に移動する。
以上により、中間位置規制部がクリープ変形しても、中間位置規制部における中間反力の作用点と全閉位置規制部における全閉当接力の作用点との相対位置関係のずれを抑制できる。
〔請求項2の手段〕
請求項2の手段によれば、中間位置規制部は、中間位置付勢手段との係合により中間反力を受ける中間反力作用部と、この中間反力作用部から全閉位置規制部に中間反力を伝達する中間反力伝達部とを有し、全閉位置規制部、中間反力作用部および中間反力伝達部は、全て板状に設けられており、中間反力作用部と全閉位置規制部とは、互いに平行であって特定方向に垂直であり、中間反力伝達部は、特定方向と平行であって中間反力作用部および全閉位置規制部に直交しており、全閉位置規制部、中間反力作用部および中間反力伝達部の板厚は等しい。
これにより、全閉位置規制部、中間反力作用部および中間反力伝達部は、成形後の冷却において、局所的な蓄熱を生じることなく一様に固化収縮していく。このため、中間反力の作用点や全閉当接力の作用点の位置精度を高めることができる。
〔請求項3の手段〕
請求項3の手段によれば、中間位置規制部には凸状の曲面が設けられており、この曲面上に中間反力の作用点が形成される。
これにより、中間反力の作用点が中間位置規制部のクリープ変形による凹みによってずれても、中間反力の作用点は曲面上に形成され、中間反力を受ける面積は、常に一定に保たれる。よって、中間反力の作用点における中間反力の面圧が増加するのを抑え、中間位置規制部におけるクリープ変形の進行度を略一定のペースに保つことができる。
〔請求項4の手段〕
請求項4の手段によれば、全閉位置規制部には凸状の曲面が設けられており、この曲面上に全閉当接力の作用点が形成される。
これにより、全閉当接力の作用点を、常に、最大変形が生じる位置に特定することができ、中間反力の作用点と全閉当接力の作用点との相対位置関係のずれの抑制が最も効果的に行うことができる。さらに、全閉位置規制部が大きく変形しても凸状の曲面によって全閉当接力の作用点がずれることなく常に特定できる。
スロットル装置の全体構造を示した正面断面図である(実施例1)。 スロットル装置のギヤケース部を示し、(a)は側面図であり、(b)は(a)のA−A断面図である(実施例1)。 図2のB部を示し、(a)はスロットル装置の要部の拡大平面図であり、(b)は(a)のC−C断面図である(実施例1)。 スロットル装置の要部の変形挙動を示す説明図である(実施例1)。 (a)はスロットル装置の要部の拡大平面図であり、(b)は(a)のD−D断面図である(変形例1)。 スロットル装置のギヤケース部の側面図である(従来例)。
以下、本発明の実施の形態について、図に示す実施例とともに詳細に説明する。
〔実施例1の構成〕
本実施例のスロットル装置1は、図1に示すように、内燃機関(エンジン)の各気筒に吸入される空気が流れる円管状の吸気通路を形成するスロットルボディ2と、吸入される空気量を調整するスロットルバルブ3と、このスロットルバルブ3を一体的に保持しスロットルボディ2に軸受を介して軸支される回転軸(スロットルシャフト)4と、スロットルシャフト4を回転駆動する駆動モータ5と、スロットルバルブ3を全閉および全開方向に付勢する中間位置付勢手段のリターンスプリング6と、駆動モータ5の回転出力をスロットルシャフト4に伝達する複数の出力伝達部材(ギヤ)からなるギヤ減速装置7とを備えている。
そして、スロットルボディ2の他端側に形成されるギヤケース8内にこのギヤ減速装置7は収容され、その上にギヤケース8内にダスト等の侵入を防ぐギヤカバー9が装着されている。
そして、駆動モータ5を通電制御するエンジン制御装置(以下ECUと呼ぶ、図示せず)と接続されてエンジン用吸気装置を構成する。このスロットル装置1は、自動車のアクセルペダル(図示せず)の踏込み量(アクセル操作量)に基づいてエンジンに流入する空気量を調整することでエンジンの出力ならびに回転数をコントロールするものである。なお、ECUには、アクセルペダルの踏込み量を電気信号(アクセル開度信号)に変換し、ECUへアクセル操作量を出力するアクセル開度センサ(図示せず)が接続されている。
スロットルボディ2は、金属材料(例えば、アルミニウムダイカスト)や樹脂材料により製造され、円管状のボア壁部18に形成される略円形断面を有する吸気通路内にスロットルバルブ3を全閉位置から全開位置に至るまで回転自在に保持するハウジングを構成する。そして、エンジンのインテークマニホールド(図示せず)に締結ねじ等の締結具によって締め付け固定される。なお、ボア壁部18の外周部には、固定ボルト等の締結具が挿通する挿通孔24が複数個形成されている。
このスロットルボディ2には、スロットルシャフト4の他端部を、ころがり軸受20を介して回転自在に支持する円筒形状の軸受収容部21と、スロットルシャフト4の一端部(図示左端部)を、すべり軸受22を介して回転自在に支持する円筒形状の軸受収容部23とを備えている。
スロットルバルブ3は、金属材料または樹脂材料により略円盤形状に形成されて、エンジンに吸入される吸入空気量を調整するバタフライ弁である。スロットルバルブ3は、スロットルシャフト4のバルブ保持部に形成されたバルブ挿入孔(図示せず)内に嵌着された状態で、スロットルシャフト4に締結ねじ等の締結具を用いて締め付け固定されて、スロットルシャフト4と一体的に回転する。
スロットルシャフト4は、金属材料により丸棒形状に形成されており、その両端部がスロットルボディ2の各軸受収容部21、23に回転自在に支持されている。そして、スロットルシャフト4の他端部には、ギヤ減速装置7の構成部材の1つであるバルブギヤ26が、その内周部にインサート成形された円環形状のプレート27とかしめ等によって固定されている。
駆動モータ5は、通電されるとモータシャフトが正逆に回転可能な電動式のアクチュエータ(駆動源)である。そして、ギヤ車減速装置7は、駆動モータ5の回転速度を所定のスロットルシャフト4の回転速度に減速する。ギヤ車減速装置7は、スロットルシャフト4の他端部に固定されたバルブギヤ26と、このバルブギヤ26と噛み合って回転する中間ギヤ28と、駆動モータ5のモータシャフトに嵌入されたピニオンギア29とからなる。
中間ギヤ28は、樹脂材料により成形され、バルブギヤ26に噛み合う小径ギヤ31、およびピニオンギア29に噛み合う大径ギヤ32の2段の平歯車構造を有している。そして、中間シャフト30に回転自在に挿着されている。中間シャフト30は、軸方向の一端部がスロットルボディ2のボア壁部18の側壁面25に形成されたボス部の穴に圧入固定され、また、他端部がギヤカバー9の内壁面に形成されたボス部の穴に支持されている。それにより、中間シャフト30の芯振れが抑えられている。また、ピニオンギア29は、金属材料(例えば、焼結材料)により成形され、駆動モータ5のモータ出力軸に嵌入されて、一体的に回転するドライブギヤである。
バルブギヤ26は、図2に示すように、樹脂材料により略円盤状に成形され、そのバルブギヤ26の図示下部側の外周部には、中間ギヤ28の小径ギヤ31と噛み合うギヤ部33が部分的に形成されている。ここで、外周部に部分的に形成されるギヤ部33は、スロットルバルブ3の全閉側から全開側への最大開度が略90度であることから、これを僅かに超える角度範囲の周縁のみに形成されるものである。そして、バルブギヤ26の他の外周部は、ギヤが形成されないボス部19を構成している。
そして、ギヤ部33の閉側の終端とボス部19との境界には、スロットルバルブ3が全閉した際に、全閉位置を規制する全閉位置ストッパ34に係止される被係止部としての全閉ストッパ部35が一体的に形成されている。また、ギヤ部33の開側の終端とボス部19との境界には、スロットルバルブ3が全開した際に、全開位置を規制する全開位置ストッパ16に係止される被係止部としての全開ストッパ部17が一体的に形成されている。
さらに、バルブギヤ26のギヤ部33の閉側と開側の所定の中間位置には、後記するオープナ部39が略円盤状のバルブギヤ26の軸方向に突出して一体的に形成されている。オープナ部39の一端部には、後記するリターンスプリング6のU字状のフック部38を係脱自在に係合するコの字形のガイドを有する係合部が一体成形されている。なお、このコの字形の係合部によって、リターンスプリング6のU字状のフック部38の軸方向の移動(横ズレ)を規制している。
そして、図1に示すように、スロットルボディ2の他端部、つまりギヤケース8には、円筒凹形状のリターンスプリング収容部15が、スロットルシャフト4を支持する軸受収容部21と同心に設けられ、リターンスプリング収容部15にはリターンスプリング6が収容されている。
リターンスプリング6は、リターンスプリング部36とデフォルトスプリング部37とからなり、リターンスプリング部36とデフォルトスプリング部37とは互いに巻回方向が異なるコイルスプリングである。そして、リターンスプリング部36とデフォルトスプリング部37との結合部にはUの字状に曲げられて、後記する中間位置を規制する中間位置ストッパ40と係止するU字状のフック部38が形成されている(図2参照)。
リターンスプリング部36は、ばね鋼材をコイル状に成形して、オープナ部39を介してスロットルバルブ3を全開位置から中間位置まで戻すように付勢するリターン機能を有する第1スプリングである。リターンスプリング部36の一端部は、スロットルボディ2のボア壁部18の他端部に設けられたリターンスプリング収容部15の底壁面に一体的に形成されたボディ側スプリングフック(図示せず)に係止または保持されている。
また、デフォルトスプリング部37は、ばね鋼材をコイル状に成形して、オープナ部39を介してスロットルバルブ3を全閉位置から中間開度位置まで戻すように付勢するオープン機能を有する第2スプリングである。デフォルトスプリング部37の他端部は、バルブギヤ26のオープナ部39のバルブギヤ側スプリングフック(図示せず)に係止または保持されている。
また、図2に示すように、ギヤケース8の図示上方左端側において、ギヤケース8の内周壁に接続し、ギヤケース8の底部となるボア壁部18の側壁面25より所定の高さに突出したリブ状の全閉位置ストッパ34が設けられている。この全閉位置ストッパ34は、スロットルバルブ3が閉側に駆動されて全閉位置に達したときに、バルブギヤ26の全閉ストッパ部35が過不足なく当接して係止する規制部であり、スロットルバルブ3の過回転を防いでいる。
また、ギヤケース8の図示上方左端側において、ギヤケース8の内周壁に接続し、ボア壁部18の側壁面25より所定の高さに突出したリブ状の中間位置ストッパ40が設けられている。この中間位置ストッパ40は、リターンスプリング6のリターンスプリング部36とデフォルトスプリング部37とのそれぞれ異なる方向の付勢力を利用して、機械的にスロットルバルブ3を全閉位置と全開位置との間の所定の中間開度位置に保持するためにU字状のフック部38を係止するものである。
従って、エンジンを停止(イグニッションスイッチのOFF)した場合、あるいは、何らかの要因によって駆動モータ5への電流の供給が遮断された場合においても、スロットルバルブ3は所定の開弁角度を有する中間開度位置に保持される。つまり、後者の場合には車両の退避走行を可能とする。
そして、ギヤカバー9は、上記したスロットルポジションセンサの各端子間を電気的に絶縁する熱可塑性樹脂より成形され、ギヤカバー9は、ギヤ減速装置7を収容するギヤケース8の開口側に設けられた鍔状の接合端面に、締結ねじ等の締結具を用いて締め付け固定される鍔状の被接合端面を有している。また、両接合端面との間には、ギヤカバー9内へのダスト等の異物の侵入を防止する環状シール部材(例えば、ゴムパッキン、ガスケットなど、図示せず)が装着されている。
ここで、本発明の中間位置ストッパ40および全閉位置ストッパ34について以下に詳しく説明する。本実施例では、図3に示すように、スロットルバルブ3を所定の中間開度位置に保持するためにU字状のフック部38を係止する中間位置ストッパ40と、スロットルバルブ3を閉側に駆動して全閉位置に達したときにバルブギヤ26の全閉ストッパ部35を係止する全閉位置ストッパ34とが、1列に連なる構成で配設される。つまり、中間位置ストッパ40に作用するU字状のフック部38の中間反力F1と全閉位置ストッパ34にバルブギヤ26が係止するときの全閉当接力F2を受ける方向が同一に配設されている。
これらの同一の方向を特定方向と定義すると、中間位置ストッパ40は、U字状のフック部38と平行に、かつ特定方向と垂直に配設される中間反力F1を支持する中間反力作用部40aと、この中間反力作用部40aにかかる中間反力F1を全閉位置ストッパ34に伝達する中間反力伝達部40bとからなる。また、中間反力作用部40aは全閉位置ストッパ34とも平行に設けられており、中間反力伝達部40bは、特定方向と平行であって中間反力作用部40aおよび全閉当接力作用部34a(後記する)と垂直に設けられる。
また、中間反力作用部40aと中間反力伝達部40bとは、同じ厚さでスロットルボディ2の側壁面25より高さH1だけ突出したリブ構造を有している。さらに、中間反力作用部40aは、凸状の曲面が設けられており、好ましくは半球面状の凸部が中間反力伝達部40bの軸中心と一致して配設されている。従って、U字状のフック部38の所定の位置に係止し易く、U字状のフック部38の中間反力F1が常に中間反力伝達部40bの軸方向、つまり特定方向に作用させ、伝達させることができる。
一方、全閉位置ストッパ34は、全閉当接力F2を受ける全閉当接力作用部34aと全閉当接力作用部34aに作用する全閉当接力F2を支持する全閉当接力支持部34bとからなる。そして、全閉当接力作用部34aは中間反力作用部40aと平行に設けられており、全閉当接力支持部34bは全閉当接力作用部34aと垂直に設けられる。そして、全閉当接力支持部34bの他端はギヤケース8の内周壁に接続している。
また、全閉当接力作用部34aと全閉当接力支持部34bとは、同じ厚さでスロットルボディ2の側壁面25より高さH2だけ突出した板状のリブ構造を有している。そして、全閉当接力作用部34aの略中央部に中間反力伝達部40bが全閉当接力作用部34aと垂直に接続され一体的に成形されている。なお、全閉当接力作用部34aの全閉当接力を受ける作用面は平坦であり、全閉当接力は係合する全閉ストッパ部35に設けた凸状の曲面、好ましくは半球状の凸部によって作用される。これにより、全閉当接力の作用点を1点に特定し易くなる。
これにより、中間反力伝達部40bによって伝達された中間反力により全閉当接力作用部34aの中央部は中間反力の作用する方向、つまり特定方向に変形を生じる。このとき、全閉当接力作用部34aに作用する全閉当接力の作用点P2を中間反力伝達部40bの軸中心上に一致させれば、全閉当接力の作用点位置が変形の生じた分だけ特定方向に移動する。
なお、全閉位置ストッパ34および中間位置ストッパ40は、全て板状に設けられており、それぞれの板厚は均一で同一である。これにより、全閉位置ストッパ34、中間反力作用部40aおよび中間反力伝達部40bは、成形後の冷却において、局所的な蓄熱を生じることなく一様に固化収縮する。このため、中間反力の作用点P1や全閉当接力の作用点P2の位置精度を高めることができる。
本実施例のスロットル装置1を使用するスロットル制御では、中間位置の開度以下での作動頻度が非常に高く、エンジンを停止した所謂停車時においても中間位置は保たれてU字状のフック部38にほぼ常時付勢力が発生し、中間位置ストッパ40には中間反力F1がかかっている。従って、中間位置ストッパ40はクリープ変形し易い。クリープ変形は、弾性変形の荷重に対する可逆的なひずみとは異なり、また、塑性変形の荷重に対する不可逆的であり且つ一義的なひずみとも異なり、同じ荷重であっても時間とともに不可逆的なひずみが大きくなる変形である。
従って、中間位置ストッパ40に中間反力F1による経年的なクリープ変形が生じると、図4に示すように、中間反力F1の作用点P1は、その中間反力F1の作用方向に凹むように変形し、その変形が中間反力伝達部40bに伝達して全閉当接力作用部34aの中央部に変形を生じさせる。つまり、中間反力F1の作用点P1のクリープ変形による変形量は全閉当接力作用部34aの中央部の変形量と同量であり、あたかも中間反力F1の作用線上の各作用点P1、P2の位置の相対的間隔が単に平行移動したのみであって変わることはない。よって、相対位置関係のずれは生じない。
〔実施例1の作用〕
本実施例のスロットル装置1の作用を、図1〜図3に基づいて説明する。
運転者(ドライバー)がアクセルペダルを踏込むと、アクセル開度センサによりアクセル開度信号がECUに入力される。そして、ECUによってスロットルバルブ3が所定の開度となるように駆動モータ5が通電されて、駆動モータ5のモータシャフトが回転する。そして、駆動モータ5のトルクが、ピニオンギア29および中間ギヤ28を経て、バルブギヤ26に伝達される。これにより、バルブギヤ26が回転するので、スロットルシャフト4が所定の回転角度だけ回転し、スロットルバルブ3が中間位置より全開位置へ開側に回転駆動されて、ボア壁部18内の吸気通路が所定の開度だけ開かれる。このとき、スロットルバルブ3の開側の回転に対しては、デフォルトスプリング部37の付勢力は関与せず、オープナ部39がデフォルトスプリング部37のU字状のフック部38とバルブギヤ側スプリングフックとによって挟み込まれた状態を維持する。
逆に、ドライバーがアクセルペダルを戻すと、駆動モータ5のモータシャフトが逆方向に回転し、スロットルバルブ3、スロットルシャフト4およびバルブギヤ26も逆方向に回転する。これにより、スロットルシャフト4が所定の回転角度だけ回転し、スロットルバルブ3が中間位置より全閉位置へ閉側に回転駆動される。そして、バルブギヤ26の外周部に一体成形された全閉ストッパ部35が全閉位置ストッパ34に当接することで、スロットルバルブ3が全閉位置に保持される。このとき、このスロットルバルブ3の閉側の回転に対しては、リターンスプリング部36の付勢力は関与しない。なお、駆動モータ5に流される電流の向きは中間位置を境にして互いに逆向きである。
ここで、何かの要因によって駆動モータ5への電流の供給が断たれた場合には、オープナ部39がデフォルトスプリング部37のU字状のフック部38とバルブギヤ側スプリングフックとによって挟み込まれた状態で、リターンスプリング部36のリターン機能、つまりオープナ部39を介してスロットルバルブ3を全開位置から中間位置まで戻す方向に付勢する付勢力と、デフォルトスプリング部37のオープン機能、つまりオープナ部39を介してスロットルバルブ3を全閉位置から中間位置まで戻す方向に付勢する付勢力とによって、オープナ部39の係合部がリターンスプリング6のU字状のフック部38に当接状態となる。これにより、スロットルバルブ3は中間開度位置に確実に保持されるので、何らかの要因によって駆動モータ5への電流の供給が断たれた場合にも、エンジンが停止状態になることなく、退避走行が可能となる。
また、イグニッションスイッチをOFFにしてエンジンを停止し、車両の運転を止めるときにも、スロットルバルブ3は中間開度位置に常時保持される。そして、車両停止時にもこのリターンスプリング6の付勢力による中間反力F1は、中間位置ストッパ40に常時作用する。
〔実施例1の効果〕
本実施例では、バルブギヤ26から全閉当接力F2を受ける全閉位置ストッパ34と、リターンスプリング6から中間反力F1を受ける中間位置ストッパ40とを、全閉位置ストッパ34が全閉当接力F2を受ける方向、および、中間位置ストッパ40が中間反力F1を受ける方向を同一に1列に連なる構成で配設する。
さらに、中間位置ストッパ40は、中間反力F1を全閉位置ストッパ34に伝達する中間反力伝達部40bを中間反力F1を受ける方向と平行に設け、全閉位置ストッパ34を、伝達された中間反力F1により全閉当接力F2を受ける方向に変形させ、全閉位置ストッパ34における全閉当接力F2の作用点P2を、全閉位置ストッパ34の変形後の位置に移動させる。
これにより、中間位置ストッパ40は中間反力F1の作用点P1を含む部分が中間反力F1を受ける方向に凹むようにクリープ変形したとき、このクリープ変形に応じて、中間反力F1を伝達する部分は不可逆的に同一方向に移動し、このため、全閉位置ストッパ34は同一方向に変形して、全閉位置ストッパ34の全閉当接力F2の作用点P2も同一方向に移動する。よって、中間位置ストッパ40がクリープ変形しても、中間位置ストッパ40における中間反力F1の作用点P1と全閉位置ストッパ34における全閉当接力F2の作用点P2との相対位置関係のずれを抑制できる。
また、中間位置ストッパ40は、リターンスプリング6との係合により中間反力F1を受ける中間反力作用部40aと、この中間反力作用部40aから全閉位置ストッパ34に中間反力F1を伝達する中間反力伝達部40bとを有し、全閉位置ストッパ34、中間反力作用部40aおよび中間反力伝達部40bは、全て板状に設けられている。
また、中間反力作用部40aと全閉位置ストッパ34とは、互いに平行であって中間反力F1を受ける方向に垂直に設けられており、中間反力伝達部40bは、中間反力F1を受ける方向と平行であって中間反力作用部40aおよび全閉当接力作用部34aに直交して設けられており、全閉位置ストッパ34、中間反力作用部40aおよび中間反力伝達部40bのそれぞれの板厚を等しくした。
これにより、全閉位置ストッパ34、中間反力作用部40aおよび中間反力伝達部40bは、成形後の冷却において、局所的な蓄熱を生じることなく一様に固化収縮していく。このため、中間反力F1の作用点P1や全閉当接力F2の作用点P2の位置精度を高めることができる。
また、中間位置ストッパ40には凸状の曲面が設けられており、この曲面上に中間反力F1の作用点P1が形成される。
これにより、中間反力F1の作用点P1が中間位置ストッパ40のクリープ変形による凹みによってずれても、中間反力F1の作用点P1は曲面上に形成され、中間反力F1を受ける面積は、常に一定に保たれる。よって、中間反力F1の作用点P1における中間反力F1の面圧が増加するのを抑え、中間位置ストッパ40におけるクリープ変形の進行度を略一定のペースに保つことができる。
〔変形例〕
実施例1は、スロットルバルブ3を所定の中間開度位置に保持するためにU字状のフック部38を係止する中間位置ストッパ40に作用する中間反力F1と、スロットルバルブ3を閉側に駆動して全閉位置に達したときにバルブギヤ26の全閉ストッパ部35を係止する全閉位置ストッパ34にバルブギヤ26が係止するときの全閉当接力F2を受ける方向が同一に1列に連なる構成で配設した。そして、中間位置ストッパ40の中間反力作用部40aは凸状の曲面が設けられ、また全閉位置ストッパ34の全閉当接力作用部34aは平坦で、この平坦な係止面に係止するバルブギヤ26の全閉ストッパ部35に凸状の曲面を設けて、それぞれ、中間反力F1および全閉当接力F2の作用点を特定したものであった。
本変形例は、全閉位置ストッパ34の全閉当接力作用部34a側に凸状の曲面を設け、バルブギヤ26の全閉ストッパ部35は平坦、もしくは凸状の曲面にしたことを特徴としている。
図5に示すように、中間位置ストッパ40の中間反力作用部40aには、実施例1と同様に、中間反力作用部40aに垂直で中間反力F1の作用方向と平行に配設される中間反力伝達部40bの軸中心に略一致して、凸状の曲面、好ましくは半球状の凸部が形成されている。そして、実施例1と異なるのは、全閉位置ストッパ34の全閉当接力作用部34aに、中間反力伝達部40bが接続する略中央部の軸中心に略一致して、凸状の曲面、好ましくは半球状の凸部を形成している。
これにより、全閉当接力F2の作用点P2を常に中間反力F1の作用点P1と揃えることができる。つまり、中間反力伝達部40bの軸中心に作用点P2と作用点P1を略一致させることができる。このため、全閉当接力作用部34aの略中央部である中間反力伝達部40bの軸中心位置での最大変形に該当する位置に全閉当接力F2の作用点P2を設定することができる。これにより、クリープ変形が生じたとき、中間反力の作用点P1と全閉当接力の作用点P2との相対位置関係のずれの抑制が最も効果的に行うことができる。さらに、全閉当接力作用部34aが大きく変形しても半球状の凸部によって全閉当接力の作用点P2がずれることなく常に特定できる。
1 スロットル装置
2 スロットルボディ(ボディ)
3 スロットルバルブ(バルブ)
4 スロットルシャフト
5 駆動モータ(モータ)
6 リターンスプリング(中間位置付勢手段)
7 ギヤ減速装置(出力伝達部材)
26 バルブギヤ(特定の出力伝達部材)
34 全閉位置ストッパ(全閉位置規制部)
40 中間位置ストッパ(中間位置規制部)
40a 中間反力作用部
40b 中間反力伝達部
F1 中間反力
F2 全閉当接力
P1 中間反力の作用点
P2 全閉当接力の作用点

Claims (4)

  1. 内燃機関へ通じる吸気通路を内部に形成するボディと、
    前記吸気通路内に回転自在に収容されて前記吸気通路内で開度を可変するバルブと、
    このバルブを全閉位置と全開位置との間の所定の中間位置に向かって、開側および閉側の両側から付勢することができる中間位置付勢手段と、
    この中間位置付勢手段による付勢力に抗して前記バルブを開側または閉側に駆動するモータと、
    このモータの出力を前記バルブに伝達する複数の出力伝達部材と、
    前記バルブが閉側に駆動されて前記全閉位置に達したときに、前記複数の出力伝達部材の内の特定の出力伝達部材を係止する全閉位置規制部と、
    前記バルブが前記中間位置よりも閉側の位置にあるときに、前記中間位置付勢手段と係合する中間位置規制部とを備え、
    前記全閉位置規制部は、前記特定の出力伝達部材を係止するときに前記特定の出力伝達部材から全閉当接力を受け、
    前記中間位置規制部は、前記中間位置付勢手段との係合により前記中間位置付勢手段から中間反力を受け、
    前記全閉位置規制部が前記全閉当接力を受ける方向、および、前記中間位置規制部が前記中間反力を受ける方向は同一の方向であり、この同一の方向を特定方向と定義すると、
    前記中間位置規制部は、前記中間反力を前記全閉位置規制部に伝達し、前記全閉位置規制部は、伝達された前記中間反力により前記特定方向に変形し、
    前記全閉位置規制部における前記全閉当接力の作用点は、前記全閉位置規制部の前記特定方向への変形により前記特定方向に移動することを特徴とするスロットル装置。
  2. 請求項1に記載のスロットル装置において、
    前記中間位置規制部は、前記中間位置付勢手段との係合により前記中間反力を受ける中間反力作用部と、この中間反力作用部から前記全閉位置規制部に前記中間反力を伝達する中間反力伝達部とを有し、
    前記全閉位置規制部、前記中間反力作用部および前記中間反力伝達部は、全て板状に設けられており、
    前記中間反力作用部と前記全閉位置規制部とは、互いに平行であって前記特定方向に垂直であり、
    前記中間反力伝達部は、前記特定方向と平行であって前記中間反力作用部および前記全閉位置規制部に直交しており、
    前記全閉位置規制部、前記中間反力作用部および前記中間反力伝達部の板厚は等しいことを特徴とするスロットル装置。
  3. 請求項1または請求項2に記載のスロットル装置において、
    前記中間位置規制部には凸状の曲面が設けられており、この曲面上に前記中間反力の作用点が形成されることを特徴とするスロットル装置。
  4. 請求項1ないし請求項3のうち何れか1つに記載のスロットル装置において、
    前記全閉位置規制部には凸状の曲面が設けられており、この曲面上に前記全閉当接力の作用点が形成されることを特徴とするスロットル装置。
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