JP5857936B2 - 電子スロットル - Google Patents

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Description

本発明は、全閉開度より僅かに開弁したオープナ開度を規定するアジャストスクリューの頭部に、イジリ防止およびシール性を確保するため、封止材を塗布するようにした電子スロットルに関するものである。
[従来の技術]
従来より、内燃機関(エンジン)のエアクリーナを通過した吸気が流れる吸気通路を形成するスロットルボディと、吸気通路を開閉するスロットルバルブと、このスロットルバルブの回転軸(スロットルシャフト)と一体回転可能に連結したスロットルギヤ、およびこのスロットルギヤを回転駆動するモータを有し、スロットルシャフトを回転駆動してスロットルバルブを開閉動作させるアクチュエータと、スロットルバルブの回転角度に相当するスロットル開度を検出するスロットル開度センサとを備えた電子スロットルが公知である。
このような電子スロットルにおいては、スロットルバルブ、アクチュエータまたはスロットル開度センサ等が故障(以下電子スロットルが故障)した際の退避走行(リンプホーム)を可能とするという目的で、あるいは冬季等にモータへの通電を停止した場合のスロットルバルブの氷結を防ぐという目的で、モータへの通電停止時およびエンジン停止時に、スロットル開度を、全閉開度より僅かに開弁した所定のオープナ開度に開いておくオープナ機構を備えている(例えば、特許文献1〜3参照)。
特許文献1〜3に記載のオープナ機構は、オープナ開度よりスロットルバルブが開いている時に、スロットルバルブおよびこのスロットルバルブと一体回転可能な回転部材(スロットルシャフト、スロットルギヤ)を閉弁方向に付勢する弾性力を発生するリターンスプリングと、オープナ開度よりもスロットルバルブが閉じている時に、スロットルバルブおよび回転部材(スロットルシャフト、スロットルギヤ)を開弁方向に付勢する弾性力を発生するオープナスプリングとを備えている。
また、特許文献1〜3には、リターンスプリングとオープナスプリングとを直列に結合して一体化し、リターンスプリングとオープナスプリングとの結合部を逆U字状に折り曲げてU字フックを形成し、リターンスプリングの一端側およびオープナスプリングの他端側を異なる方向に巻き込んだ1本のコイルスプリング構造が開示されている。
そして、特許文献1〜3では、アルミニウムダイカスト等の金属製のスロットルボディを使用しており、このスロットルボディには、アクチュエータを収容するハウジングが一体的に形成されている。
ハウジングには、スロットルギヤ等の減速ギヤおよびコイルスプリングを収容するギヤ収容室(以下ギヤ室)、このギヤ室の周囲を周方向に取り囲む筒状の側壁部、およびこの側壁部の一端側で開口し、組み付け時に複数のギヤおよびコイルスプリングをギヤ室内に挿入するための開口部(挿入口)を有している。なお、この開口部は、スロットルポジションセンサを搭載するセンサカバーにより塞がれている。
ここで、ハウジングには、リターンスプリングの一端を係止する固定フックが設けられている。また、スロットルギヤには、オープナスプリングの他端を係止する可動フック(図示せず)、およびU字フックが係脱自在に係合するオープナ部材が設けられている。
ハウジングの側壁部には、ハウジングの内部と外部とを連通するように貫通する貫通孔が形成されている。この貫通孔の内周(孔壁面)には、スロットルバルブのオープナ開度を規定するアジャストスクリューをねじ込むための螺旋状のネジ溝が形成されている。
アジャストスクリューの外周には、ネジ溝と螺合する螺旋状のネジ山が形成されている。また、アジャストスクリューは、貫通孔に対するねじ込み量(螺合量)に応じて、U字フックとの当接位置が前進または後退し、オープナスプリングを介してスロットルギヤを回転させる。これにより、スロットルギヤに一体回転可能に連結されたスロットルバルブが回転するので、スロットルバルブのオープナ開度位置が適正な位置に調整される。
[従来の技術の不具合]
ところで、スロットルバルブのオープナ開度位置調整は、一般的に、電子スロットルの組み付け時に行われる。そして、オープナ開度位置の調整作業が終了すると、ギヤ室のシール性を確保するという目的で、アジャストスクリューの外周に形成されるネジ山とハウジングの貫通孔に形成されるネジ溝との間の螺旋状隙間を封止材により埋めている。
また、オープナ開度位置調整後のユーザ等によるイジリを防止するという目的で、アジャストスクリューの頭部に封止材を塗布して、貫通孔の開口部を埋めている。
ところが、従来の電子スロットルにおいては、図7に示したように、アジャストスクリュー101の頭部102およびハウジング103を貫通する貫通孔104を埋める(ネジ山105とネジ溝106との間の螺旋状隙間をシールする)ために、ノズル107から封止材108を射出する時に、ハウジング3の外面と封止材108との間に空気や気泡が閉じ込められ、封止材108により閉じ込められた空気がアジャストスクリュー101の頭部近辺および貫通孔104の開口周縁に溜まる可能性があった。
従来の電子スロットルの構造では、封止材108の射出時に発生する空気溜まり109の形状をコントロールすることができなかったので、空気溜まり形状によっては、空気溜まり109を介してハウジング103の外部とギヤ室とが連通してしまい、ネジ山105とネジ溝106との間の螺旋状隙間のシール性の確保がし難かった。このため、アジャストスクリュー101をハウジング3に組み付ける前、つまり貫通孔104にねじ込む前に、アジャストスクリュー101のネジ山105の表面に直接封止材を塗布したり、空気や気泡を取り除く脱泡処理を実施したりする必要があった。
このように、ネジ山105とネジ溝106との間の螺旋状隙間のシール性を向上するための工程を追加する必要があるので、製造コストが上昇するという問題が生じている。
特許第3945568号公報 特許第4651588号公報 特許第4831085号公報
本発明の目的は、封止材の射出時に形成される空気溜まりを、収容室へと通じるネジ山とネジ溝との間の隙間から遠ざけることで、シール性向上のための工程を不要とし、製造コストを低減することのできる電子スロットルを提供することにある。
請求項1に記載の発明によれば、スロットルバルブを駆動するアクチュエータを収容する収容室の内部と外部とを連通するようにハウジングを貫通する貫通孔の周囲を周方向に取り囲むように、ハウジングの外面から貫通孔と同じ方向へ向けて窪んだ環状の凹溝を設けている。そして、凹溝と貫通孔とは、仕切り部によって互いに隔てられている。そして、封止材は、アジャストスクリューの頭部を含む貫通孔と、凹溝とを覆うように設けたことにより、封止材の射出時に形成される空気溜まりを、収容室へと通じるネジ山とネジ溝との間の隙間から遠ざけることができるので、ネジ山とネジ溝との間のシール性が向上する。これにより、シール性向上のための「ネジ山の表面への封止材塗布工程」を廃止することができる。したがって、シール性向上のための工程が不要となるので、製造コストを低減することができる。
(a)、(b)は電子スロットルの外観を示した側面図及び平面図である(実施例1)。 電子スロットルを示した断面図である(実施例1)。 スロットルバルブのオープナ開度を示した断面図である(実施例1)。 アジャストスクリューの頭部に対する封止材の塗布工程を示した説明図である(実施例1)。 (a)、(b)は封止材を塗布した状態を示した断面図である(実施例1及び2)。 封止材を塗布した状態を示した断面図である(実施例3)。 (a)、(b)は封止材を塗布した状態を示した断面図である(従来の技術)。
以下、本発明の実施の形態を、図面に基づいて詳細に説明する。
[実施例1の構成]
図1ないし図5(a)は、本発明を適用した電子スロットル(実施例1)を示したものである。
本実施例の電子スロットルシステム(以下電子スロットル)は、複数の気筒を有する内燃機関(エンジン)の吸気管の途中に組み込まれる吸気絞り弁(スロットル弁)と、エンジンの運転状況(例えばアクセルペダルの踏み込み量、アクセル開度)に対応してスロットル開度を可変制御するエンジン制御ユニット(電子制御装置:ECU)とを備えている。
吸気絞り弁は、エンジンに供給する吸入空気(吸気)の流量を調整する金属または合成樹脂製のスロットルバルブ1と、このスロットルバルブ1を駆動する電動アクチュエータと、スロットルバルブ1を回転可能に収容するバルブボディ(以下スロットルボディ)2と、電動アクチュエータを収容するギヤハウジング(以下ハウジング)3と、スロットルボディ2およびハウジング3に回転自在に支持される金属製のスロットルシャフト4と、リターンスプリングとデフォルトスプリングとを直列に一体化したコイルスプリング5と、スロットルバルブ1のオープナ開度を規定するアジャストスクリュー6と、このアジャストスクリュー6の頭部を被覆して封止する封止材7とを備えている。
スロットルバルブ1は、金属材料または樹脂材料によって一体的に形成されている。
電動アクチュエータは、スロットルバルブ1と一体回転可能な回転部材(スロットルシャフト4、合成樹脂製のスロットルギヤ24)、この回転部材を回転駆動する電動モータM、およびスロットルバルブ1またはスロットルシャフト4の回転角度を検出する回転角度検出装置とを備えている。
吸気絞り弁は、スロットルシャフト4に形成されたスリット孔内にスロットルバルブ1を挿入した状態で、スロットルバルブ1をスロットルシャフト4にスクリュー11の締結による軸力で固定するバルブ支持構造を採用している。
ここで、一対のスクリュー11は、十字溝または六角溝が形成された頭部と、この頭部より軸線方向の一方側に延びる軸方向部(軸部)とを備えている。軸部には、スロットルシャフト4の貫通孔に形成される雌ネジと螺合してねじ込まれる雄ネジが設けられている。
スロットルボディ2は、例えばアルミニウムを主体とするアルミニウム合金よりなるダイカスト製品(アルミニウムダイカスト製品)であって、このアルミニウムダイカストにより所定の形状に形成されている。このスロットルボディ2には、エンジンの吸気管の途中に組み込まれる円筒状のインテークダクト(円筒部)12が一体的に形成されている。また、インテークダクト12の内部には、エンジンの各気筒毎の燃焼室に連通すると共に、エアクリーナを通過した吸気が流れる断面円形状のスロットルボア(吸気通路)13が形成されている。
また、スロットルボディ2には、電動アクチュエータ(電動モータM、減速機構)およびコイルスプリング5等を収容する合成樹脂製のハウジング3が一体的に形成されている。
ハウジング3は、一端側が開口し、アクチュエータ組み付け時に電動モータM、減速機構およびコイルスプリング5等をギヤ収容室(以下ギヤ室)14内に挿入するための開口部を有している。この開口部は、スロットル開度センサSや外部接続用コネクタ15が設けられる合成樹脂製のセンサカバー16により塞がれている。このセンサカバー16のギヤ収納凹部の開口周縁には、ハウジング3にボルト等により螺子締結される結合フランジ17が設けられている。
なお、ハウジング3の詳細は、後述する。
電動アクチュエータは、電力の供給を受けるスロットルバルブ1を駆動する回転動力を発生する電動モータMと、この電動モータMの回転を2段減速してスロットルシャフト4に伝達する減速機構と、この減速機構の出力部であるスロットルシャフト4の回転角度を検出する回転角度検出装置とを備えている。
電動モータMは、その軸線方向(以下回転軸方向)に真っ直ぐに延びるモータ軸(以下モータシャフト20)を有している。
電動モータMは、ハウジング3に一体的に形成された有底筒状のモータケース18のモータ収納凹部内に収容保持されている。モータケース18は、電動モータMの円筒ヨークの周囲を円周方向に取り囲む円筒状の側壁部、およびこの側壁部の一端側で開口し、モータ組み付け時に電動モータMをモータ収納凹部内に挿入するための開口部(モータ挿入口)を有している。このモータ挿入口は、電動モータMの外部接続用ターミナル(または中継ターミナル)を有するフロントブラケット19により塞がれている。
フロントブラケット19は、モータケース18のモータ挿入口の開口周縁にボルト等を用いて締結固定されている。これにより、電動モータMがモータケース18内に収容保持される。
電動モータMは、ECUによって電子制御されるモータ駆動回路を介して、自動車等の車両に搭載されたバッテリに電気接続されている。
ECUには、制御処理や演算処理を行うCPU、制御プログラムまたは制御ロジックや各種データを保存する記憶装置(ROMやRAM等のメモリ)、入力回路(入力部)、出力回路(出力部)、電源回路、タイマー等の機能を含んで構成される周知の構造のマイクロコンピュータが設けられている。
ECUは、エアフローメータ、クランク角度センサ、アクセル開度センサ、スロットル開度センサS、冷却水温センサ、吸気温センサおよび吸気圧センサ等の各種センサからの出力信号が、A/D変換回路によってA/D変換された後に、マイクロコンピュータに入力されるように構成されている。
ここで、ECUは、アクセル開度センサの出力信号であるアクセル開度信号に基づいて目標スロットル開度を算出し、スロットル開度センサSの出力信号である実スロットル開度と目標スロットル開度との偏差がなくなるように電動モータMへの供給電力をフィードバック制御している。
減速機構は、電動モータMのモータシャフト20の回転を2段減速してスロットルシャフト4に伝達する歯車装置(減速ギヤ機構)である。この減速機構は、電動モータMのモータシャフト20の回転動力(トルク)をスロットルシャフト4に伝えてスロットルバルブ1をその回転方向に開閉動作させる動力伝達機構である。
減速機構は、スロットルシャフト4とモータシャフト20と並列配置された中間ギヤ軸21、モータシャフト20の先端外周に固定されたモータギヤ(以下ピニオンギヤ)22、このピニオンギヤ22と噛み合って回転する中間減速ギヤ(以下中間ギヤ)23、およびこの中間ギヤ23と噛み合って回転するスロットルギヤ24等によって構成されている。
3つの減速ギヤ22〜24は、ハウジング3のギヤ収納凹部(ギヤ室14)とセンサカバー16のギヤ収納凹部との間に形成される内部空間内に回転自在に収容されている。
ピニオンギヤ22は、電動モータMのモータシャフト20の先端外周に圧入嵌合等により固定されて、モータシャフト20と一体回転可能な円筒部を有している。そして、ピニオンギヤ22の円筒部の外周には、複数の凸状歯(ピニオンギヤ歯25)が円周方向全体に形成されている。
中間ギヤ23は、中間ギヤ軸21の外周に相対回転可能に嵌め合わされている。この中間ギヤ23は、中間ギヤ軸21の中心軸線周りに回転する円筒部を有している。
中間ギヤ23の円筒部の軸線方向の一端部には、円筒部の外径よりも大きい大径ギヤ部が形成されている。この大径ギヤ部の外周には、ピニオンギヤ歯25と噛み合う複数の凸状歯(大径ギヤ歯26)が円周方向全体に形成されている。
また、中間ギヤ23の円筒部の軸線方向の他端部には、大径ギヤ部の外径よりも小さい小径ギヤ部が形成されている。この小径ギヤ部の外周には、スロットルギヤ24と噛み合う複数の凸状歯(小径ギヤ歯27)が円周方向全体に形成されている。
スロットルギヤ24は、樹脂材料によって一体的に形成されている。このスロットルギヤ24の内周部には、円筒状のマグネットロータ28が一体的に形成されている。また、スロットルギヤ24は、マグネットロータ28よりも半径方向の外側に部分円筒状の最大外径部を有している。この最大外径部の外周には、中間ギヤ23の小径ギヤ歯27と噛み合う複数の凸状歯(出力ギヤ歯29)が所定の角度分だけ扇状に形成されている。
マグネットロータ28の内周には、複数のセンサマグネット31および磁性体であるロータコア(ヨーク)32が固定され、また、マグネットロータ28には、内部に2面幅(スロットルシャフト4の空回りを防ぐ構造、回り止め構造)を有する嵌合孔が形成された出力レバー30がインサート成形されている。これにより、スロットルギヤ24は、出力レバー30を介して、スロットルシャフト4に回り止めされた状態で固定されている。
また、スロットルギヤ24の外周部には、半径方向の外側に突出した凸状の全閉ストッパ部33が一体的に形成されている。この全閉ストッパ部33は、スロットルバルブ1が全閉開度位置まで閉じた際に、ハウジング3の突出部34に形成されたネジ溝(雌ネジ)にねじ込まれるアジャストスクリュー35の軸部先端に当接して係止される。これにより、スロットルギヤ24の全閉ストッパ部33がアジャストスクリュー35に当接した際に、スロットルバルブ1、スロットルシャフト4およびスロットルギヤ24のこれ以上の閉弁方向への回転動作が規制される。
なお、スロットルギヤ24の詳細は、後述する。
回転角度検出装置は、スロットルシャフト4に連動して回転するマグネットロータ28、およびこのマグネットロータ28の回転角度を測定してスロットルバルブ1の回転角度に相当するスロットルバルブ開度(以下スロットル開度)を検出するスロットル開度センサSを備えている。
スロットル開度センサSは、センサカバー16のセンサ搭載部に設置された一対のステータコアの対向部間に挟み込まれて保持されている。このスロットル開度センサSは、センサ搭載部からマグネットロータ側へ突出するように設置されている。
また、スロットル開度センサSは、半導体ホール素子の感磁面を鎖交する磁束密度に対応したアナログ電圧信号をECUへ向けて出力するホールICを主体として構成されている。なお、ホールICの代わりに、ホール素子単体、磁気抵抗素子等の非接触式の磁気検出素子を使用しても良い。
コイルスプリング5は、1本の金属素線(断面円形状の線材)を所定の形状に成形することで製造される。このコイルスプリング5は、スロットルギヤ24に対して、スロットルバルブ1を閉弁(全閉)方向に付勢する付勢力を与えるリターンスプリング41と、スロットルギヤ24に対して、スロットルバルブ1を開弁(全開)方向に付勢する付勢力を与えるオープナスプリング42とを1本の金属素線で形成している。
コイルスプリング5は、リターンスプリング41とオープナスプリング42とが直列に連続して形成される1本のスプリング部材(付勢手段)である。
リターンスプリング41は、スロットルバルブ1を、アジャストスクリュー6により規定されるオープナ開度よりも大きい開度(全開開度側の開度)からオープナ開度まで戻す方向(閉弁方向)に付勢するコイルスプリングである。このリターンスプリング41は、金属素線を螺旋状に巻装して成形された第1コイル部を備えている。この第1コイル部は、ハウジング3の内周ガイド(スロットルシャフト4の周囲を円周方向に取り囲む第1円筒スリーブ:図示せず)44、およびスロットルギヤ24の内周ガイド(スロットルシャフト4の周囲を円周方向に取り囲むと共に、第1円筒スリーブと内径および外径が同径の第2円筒スリーブ:図示せず)45の周囲を螺旋状に取り囲むように巻回されている。
第1コイル部の巻回方向の一端側は、ハウジング3の固定フック(図示せず)に係止または保持されている。
オープナスプリング42は、スロットルバルブ1を、オープナ開度よりも小さい開度(全閉開度側の開度)からオープナ開度まで戻す方向(開弁方向)に付勢するコイルスプリングである。このオープナスプリング42は、金属素線を螺旋状に巻装して成形された第2コイル部を備えている。この第2コイル部は、主にスロットルギヤ24の内周ガイド44の周囲を螺旋状に取り囲むように巻回されている。
第2コイル部の巻回方向の他端側は、スロットルギヤ24の可動フック(図示せず)に係止または保持されている。
そして、第1コイル部の巻回方向の他端側の端末と第2コイル部の巻回方向の一端側の端末との結合部には、電動モータMへの通電停止時およびエンジン停止時に、アジャストスクリュー6の軸部先端に当接して係止されるU字フック43が設けられている。このU字フック43は、リターンスプリング41とオープナスプリング42との結合部を逆U字状に折り曲げることで形成される。
U字フック43は、少なくともスロットル開度が全閉開度とオープナ開度との間の時、つまりオープナ開度以下のスロットル開度の時に、アジャストスクリュー6に当接して係止される被係止部である。このU字フック43は、スロットルギヤ24に一体的に設けられるオープナ部材46に係脱自在に係合する。
次に、本実施例のハウジング3、アジャストスクリュー6および封止材7の詳細を図1ないし図5(a)に基づいて説明する。
ハウジング3は、スロットルバルブ1を収容するスロットルボディ2に一体的に形成されて、スロットルバルブ1を駆動する電動アクチュエータを収容するギヤ室14、電動アクチュエータの周囲を取り囲む筒状の側壁部51、この側壁部51の一端側が開口した開口部52、および側壁部51の開口周縁の外周側に突出するように設けられて、センサカバー16の結合フランジ17に螺子締結される鍔状の結合フランジ53を備えている。
ハウジング3の上部中央には、側壁部51の内面からギヤ室14の内部へ向かって突出(膨出)したボス形状の突出部(肉厚部)34が設けられている。この突出部34の軸線方向(図示左右方向)の両端面を連通するように、突出部34をその軸線方向に貫通する貫通孔が設けられている。この貫通孔の内周(孔壁面)には、アジャストスクリュー35の軸部外周の螺旋状のネジ山(雄ネジ)が螺合する螺旋状のネジ溝(雌ネジ)が形成されている。
すなわち、貫通孔には、エンジンの運転中にスロットルバルブ1が全閉開度位置まで閉じた際に、スロットルギヤ24の全閉ストッパ部33が当接するアジャストスクリュー35がねじ込まれている。
ハウジング3の上部左側には、側壁部51の内面からギヤ室14の内部へ向かって突出(膨出)したボス形状の突出部(肉厚部)54が設けられている。ハウジング3には、ギヤ室14の内部と外部とを連通するように、つまり側壁部51の外面と内面(突出部54の下端面)とを連通するように、側壁部51および突出部34をその軸線方向に貫通する貫通孔55が設けられている。この貫通孔55の内周(孔壁面)には、アジャストスクリュー6が螺合する螺旋状のネジ溝(雌ネジ)56が形成されている。
貫通孔55は、ハウジング3の側壁部51の外面で開口した第1開口部58、および側壁部51の内面(突出部54の下端面)で開口した第2開口部59を有し、第1開口部58から第2開口部59まで延びる雌ネジ孔である。
ハウジング3の側壁部51には、貫通孔55の周囲を周方向に取り囲むように環状の凹溝61が設けられている。この凹溝61は、側壁部51の外面から貫通孔55と同じ方向へ向けて窪んだ環状の窪み(凹み)である。また、凹溝61は、貫通孔55の周方向に連続して設けられている。また、凹溝61は、貫通孔55に対して所定距離(仕切り部75の頂面の幅に対応した径方向距離)を隔てて離間配置されている。
凹溝61は、側壁部51の外面で環状に開口し、この開口側から奥側まで延びる筒状の凹部である。また、凹溝61の奥側には、環状で、平面状の底面(底部)62が設けられている。
そして、凹溝61の周囲には、側壁部51の外面より図1において図示上方に突出する口の字状の立ち壁63が設けられている。なお、立ち壁63の第1面は、結合フランジ53に設けられる。また、立ち壁63の第2面は、スロットルボディ2およびハウジング3の外部(外気)に晒されるように配置されている。
アジャストスクリュー6は、六角溝付きの頭部71、およびこの頭部71から軸線方向のスプリング側に真っ直ぐに延びる軸部72を有している。
頭部71の頂面には、工具と係合可能な六角溝73が形成されている。この頭部71は、アジャストスクリュー6が貫通孔55のネジ溝56にねじ込まれた際に、図1および図2に示したように、ハウジング3の側壁部51の外面近傍に配置される。
軸部72は、頭部71のスプリング側に連続して設けられて、貫通孔55のネジ溝56にねじ込まれる。この軸部72の外周には、ネジ溝56に螺合する螺旋状のネジ山(雄ネジ)74が形成されている。
アジャストスクリュー6の軸部先端には、全閉開度からオープナ開度までのスロットル開度の時に、コイルスプリング5のU字フック43が当接して係合される。これにより、電動モータMへの通電停止時およびエンジン停止時に、スロットルバルブ1が全閉開度より僅かに開弁したオープナ開度、つまり電子スロットルが故障した際の退避走行が可能なオープナ開度に設定される。
ここで、本実施例のアジャストスクリュー6は、頭部71の頂面が、貫通孔55の第1開口部58と凹溝61の開口部との間に設けられる環状突条の仕切り部(堤部)75の頂面(ハウジング3の側壁部51の外面)よりも図示上方(ハウジング外部側)に突出しているが、頭部71の頂面が仕切り部(堤部)75の頂面と同一平面、あるいは仕切り部75の頂面よりも図示下方(ハウジング内部側)に引っ込んでいても構わない。
封止材7は、アジャストスクリュー6の頭部71を被覆して封止するように、ノズル9から射出されて、ハウジング3の側壁部51の外面近傍における貫通孔55の開口周縁に適量塗布されている。この封止材7は、貫通孔55の開口周縁およびアジャストスクリュー6の頭部71の頂面よりも盛り上がるように適量塗布されている。
封止材7は、流動性と高い粘性を有する紫外線(UV)硬化性樹脂ペーストが使用される。このUV硬化性樹脂ペーストは、射出時にギヤ室14内へ封止材7が侵入しない程度の一定以上の粘度を有している。また、UV硬化性樹脂ペーストは、貫通孔55の開口周縁に適量塗布された後に、紫外線を照射することで硬化する。
ここで、紫外線(UV)照射により封止材7を硬化させるためのUV発生装置としては、封止材7に紫外線を照射する紫外線ランプや紫外線LED(発光ダイオード)を使用できる。
ここで、本実施例のオープナ開度の調整作業を簡単に説明する。
所定の組付手順に従って、スロットルボディ2およびハウジング3に、スロットルバルブ1、スロットルシャフト4、電動アクチュエータ(電動モータMおよび減速機構)およびコイルスプリング5を組み付ける。
その後に、アジャストスクリュー6の六角溝73に工具を差し込み、ハウジング3の貫通孔55の第1開口部58側(貫通孔55の開口側)から貫通孔55のネジ溝56にアジャストスクリュー6を回しながらねじ込む。
そして、アジャストスクリュー6の軸部先端側を、貫通孔55の奥側(第2開口部59側)からギヤ室14の内部側に突出させる。さらに、アジャストスクリュー6の軸部先端をコイルスプリング5のU字フック43に当接させて、スロットルバルブ1のオープナ開度が、電子スロットルが故障した際の退避走行が可能な適正な開度になるようにアジャストスクリュー6のねじ込み量を調整する。
そして、ギヤ室14のシール性の確保、およびイジリ防止のため、ノズル9からアジャストスクリュー6の頭部71に封止材7を適量塗布する。そして、封止材7に紫外線を照射することで硬化させてオープナ開度の調整作業が完了する。
その後に、ハウジング3の結合フランジ53の結合端面に、センサカバー16の結合フランジ17の結合端面を合わせてボルト等により螺子締結することで電子スロットルが製造される。
[実施例1の効果]
以上のように、本実施例の電子スロットルにおいては、ギヤ室14の内部と外部とを連通するようにハウジング3の側壁部51を貫通する貫通孔55の周囲を周方向に取り囲むように、側壁部51の外面から貫通孔55と同じ方向へ向けて窪んだ環状の凹溝61を設けている。そして、仕切り部75によって凹溝61と貫通孔55とを互いに隔てたことにより、図5(a)に示したように、封止材7の射出時に形成される空気溜まり8を、ギヤ室14へと通じるネジ山74とネジ溝56との間の螺旋状隙間から遠ざけることができるので、ネジ山74とネジ溝56との間のシール性が向上する。これにより、シール性向上のための「ネジ山74の表面への封止材塗布工程」を廃止することができる。したがって、シール性向上のための工程を追加する必要がなくなるので、オープナ開度の調整作業が簡素化される。この結果、電子スロットルの製造コストを低減することができる。
ところで、封止材7の粘度が低く、流動性が良ければ、ハウジング3の貫通孔55の開口周縁と封止材7との間に閉じ込められる空気や気泡が溜まる空気溜まり8の発生(ボリューム)を抑えることができる。
しかし、封止材7の粘度を下げ過ぎて流動性が良すぎると、貫通孔55のネジ溝56と軸部72のネジ山74との螺旋状隙間を伝ってハウジング3の内部(ギヤ室14)へ封止材7が侵入して、コイルスプリング5および3つの減速ギヤ22〜24に付着した場合、電動アクチュエータの動作不良を引き起こすという懸念があるため、封止材7には一定値以上の粘度が必要となる。
そこで、本実施例では、封止材7として、流動性と高い粘性を有する紫外線硬化性樹脂ペーストを使用している。あるいは封止材7として、ハウジング3のギヤ室14内へ侵入しない程度の一定以上の粘度を有するものを使用している。これにより、ネジ山74とネジ溝56との螺旋状隙間を伝ってギヤ室14へ封止材7が侵入することを防げる。
[実施例2の構成]
図5(b)は、本発明を適用した電子スロットル(実施例2)を示したものである。
ここで、実施例1と同じ符号は、同一の構成または機能を示すものであって、説明を省略する。
本実施例のハウジング3においては、立ち壁63で囲まれた側壁部51の外面に、凹溝61の奥側の底部62から貫通孔55の開口周縁および凹溝61の開口側へ向かって上り勾配となるように傾斜した傾斜面(円錐面または角錐面)64を設けている。本実施例では、仕切り部75の外側面に傾斜面64が形成されている。
このように、ハウジング3の側壁部51の外面側に傾斜面64を設けているので、凹溝61が傾斜面64により貫通孔55の開口周縁へと接続している。これにより、封止材7の射出時に、傾斜面64に沿って封止材7が流れるため、空気もそれに合わせて貫通孔55の開口周縁から遠ざかった位置に形成される。
以上のように、本実施例の電子スロットルにおいては、実施例1と同様な効果を奏する。
[実施例3の構成]
図6は、本発明を適用した電子スロットル(実施例3)を示したものである。
ここで、実施例1及び2と同じ符号は、同一の構成または機能を示すものであって、説明を省略する。
本実施例のハウジング3においては、側壁部51の立ち壁63に、凹溝61の底部62とハウジング3の外部(大気)とを連通して凹溝61の底部62から外部への空気の流出を許容するオーバーフロー孔65を開口形成している。
このように、ハウジング3の立ち壁63にオーバーフロー孔65を設けているので、貫通孔55の開口周縁近辺に空気が溜まることなく、封止材7の射出圧や成形圧により外部へ押し出される。これにより、空気溜まり8の発生を抑えることができる。あるいは空気溜まり8のボリュームを小さくすることができる。
以上のように、本実施例の電子スロットルにおいては、実施例1及び2と同様な効果を奏する。
[変形例]
本実施例では、リターンスプリング41とオープナスプリング42とを連続して一体化したコイルスプリング5を採用しているが、リターンスプリング41とオープナスプリング42とが別体で構成された弾性部材を採用しても良い。
また、リターンスプリング41またはオープナスプリング42をコイルスプリングと異なる形状のスプリング等の弾性部材(板ばね)によって構成しても良い。
また、ハウジング3の貫通孔55の周囲を取り囲む凹溝61の開口形状は、円環状または角環状いずれでも構わない。
本実施例では、コイルスプリング5のU字フック43に、アジャストスクリュー6の軸部先端が当接してスロットルバルブ1のオープナ開度を規定するように構成されているが、スロットルバルブ1と一体回転可能な回転部材(スロットルシャフト4、スロットルギヤ24)の外側突出部に、アジャストスクリュー6の軸部先端が当接してスロットルバルブ1のオープナ開度を規定するように構成しても良い。
また、封止材7として、流動性と高い粘性を有する紫外線硬化性樹脂ペーストで、且つハウジング3のギヤ室14内へ侵入しない程度の一定以上の粘度を有するものを使用しても良い。
本実施例では、アジャストスクリュー6の頭部71の頂面に、工具と係合可能な六角溝73等の係合部を設けているが、アジャストスクリュー6の頭部71の頂面に、工具と係合可能な十字溝や一字溝(マイナス溝)等の係合部を設けても良い。
また、アジャストスクリュー6の頭部71の外径を軸部72よりも拡径し、その頭部71に工具と係合可能な六角部等の係合部を設けても良い。
1 スロットルバルブ
3 ハウジング
5 コイルスプリング
6 アジャストスクリュー
7 封止材(紫外線硬化性樹脂ペースト)
8 空気溜まり
55 貫通孔
56 ネジ溝
61 凹溝
73 六角溝
74 ネジ山

Claims (11)

  1. (a)スロットルバルブ(1)を駆動するアクチュエータを収容する収容室(14)、この収容室(14)の内部と外部とを連通するように貫通する貫通孔(55)、およびこの貫通孔(55)の内周に設けられる螺旋状のネジ溝(56)を有するハウジング(3)と、
    (b)このハウジング(3)の外気に晒される外面近傍に配置される頭部(71)、この頭部(71)に連続して設けられて、前記貫通孔(55)にねじ込まれる軸部(72)、この軸部(72)の外周に設けられて、前記ネジ溝(56)に螺合する螺旋状のネジ山(74)を有し、
    前記貫通孔(55)に対するねじ込み量に応じて、前記スロットルバルブ(1)のオープナ開度位置を調整するアジャストスクリュー(6)と、
    (c)前記ハウジング(3)の外面近傍における前記貫通孔(55)の開口周縁に適量塗布されて、前記頭部(71)を被覆して封止する合成樹脂製の封止材(7)と
    を備えた電子スロットルにおいて、
    前記ハウジング(3)は、前記貫通孔(55)の周囲を周方向に取り囲むように設けられて、前記ハウジング(3)の外面から前記貫通孔(55)と同じ方向へ向けて窪んだ環状の凹溝(61)を有し
    前記凹溝(61)と前記貫通孔(55)は、仕切り部(75)によって互いに隔てられており、
    前記封止材(7)は、前記頭部(71)を含む前記貫通孔(55)と、前記凹溝(61)とを覆うように設けられていることを特徴とする電子スロットル。
  2. 請求項1に記載の電子スロットルにおいて、
    前記貫通孔(55)は、前記ハウジング(3)の外面で開口した第1開口部(58)、および前記ハウジング(3)の内面で開口した第2開口部(59)を有し、前記第1開口部(58)から前記第2開口部(59)まで延びる雌ネジ孔であることを特徴とする電子スロットル。
  3. 請求項1または請求項2に記載の電子スロットルにおいて、
    前記ハウジング(3)は、前記凹溝(61)の奥側から前記貫通孔(55)の開口周縁および前記凹溝(61)の開口側ヘ向かって上り勾配となるように傾斜した傾斜面(64)を有していることを特徴とする電子スロットル。
  4. 請求項1ないし請求項3のうちのいずれか1つに記載の電子スロットルにおいて、
    前記ハウジング(3)は、前記凹溝(61)の底部と外部とを連通して前記凹溝(61)の底部から外部への空気の流出を許容するオーバーフロー孔(65)を有していることを特徴とする電子スロットル。
  5. 請求項1ないし請求項4のうちのいずれか1つに記載の電子スロットルにおいて、
    前記封止材(7)とは、流動性と高い粘性を有する紫外線硬化性樹脂ペーストのことであることを特徴とする電子スロットル。
  6. 請求項1ないし請求項5のうちのいずれか1つに記載の電子スロットルにおいて、
    前記封止材(7)とは、前記収容室(14)内へ侵入しない程度の一定以上の粘度を有していることを特徴とする電子スロットル。
  7. 請求項1ないし請求項6のうちのいずれか1つに記載の電子スロットルにおいて、
    前記封止材(7)は、前記貫通孔(55)の開口周縁および前記頭部(71)の頂面よりも盛り上がるように塗布されることを特徴とする電子スロットル。
  8. 請求項1ないし請求項7のうちのいずれか1つに記載の電子スロットルにおいて、
    前記アクチュエータは、前記スロットルバルブ(1)と一体回転可能な回転部材(4、24)、およびこの回転部材(4、24)を回転駆動するモータ(M)を有していることを特徴とする電子スロットル。
  9. 請求項1ないし請求項8のうちのいずれか1つに記載の電子スロットルにおいて、
    前記スロットルバルブ(1)を閉弁方向に付勢するリターンスプリング(5、41)と、
    前記スロットルバルブ(1)を開弁方向に付勢するオープナスプリング(5、42)とを備えたことを特徴とする電子スロットル。
  10. 請求項に記載の電子スロットルにおいて、
    前記アジャストスクリュー(6)は、前記軸部(72)の先端が、前記リターンスプリング(41)と前記オープナスプリング(42)との結合部(43)に当接するように、前記貫通孔(55)から前記収容室(14)内に突出していることを特徴とする電子スロットル。
  11. 請求項1ないし請求項10のうちのいずれか1つに記載の電子スロットルにおいて、
    前記ハウジング(3)は、前記スロットルバルブ(1)を収容するバルブボディ(2)に一体的に設けられていることを特徴とする電子スロットル。
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