JP7110348B2 - 電制スロットル装置 - Google Patents

Description

本発明は、ガソリンエンジンやディーゼルエンジンの吸気を調整するスロットル弁及びその駆動装置を備えた電制スロットル装置に関する。

本技術分野の背景技術として、特開２００７－１０５１４号公報（特許文献１）に記載されたスロットル弁制御装置が知られている。特許文献１のスロットル弁制御装置（以下、電制スロットル装置という）は、スロットルボディに樹脂材で成形された樹脂カバーがシール部材を挟んで４本のねじで固定されている（段落００７２）。樹脂カバーは一体的に樹脂成形されたコネクタを有する（段落００７４）。

特開２００７－１０５１４号公報

特許文献１の樹脂カバーは、一体的に樹脂成形されたコネクタを有する。電制スロットル装置のコネクタは、樹脂カバー上における位置及びプラグ（外部コネクタ）の差し込み方向が顧客やモデルによって異なる。このため、コネクタの位置やプラグの差し込み方向が異なる機種間で樹脂カバーを共用化することが困難であった。また、コネクタの位置やプラグの差し込み方向が異なる機種毎に樹脂モールドの型を作成する必要があり、コスト増大につながっていた。

上記課題に対して、樹脂カバーをコネクタ部とそれ以外のカバー本体部とに分離し、カバー本体部を共用化し、コネクタ部を顧客及びモデルによって変える方法が考えられる。しかしこの場合は、カバー本体部とコネクタ部とをねじ止めやリベット等で結合する構造が必要になり、電制スロットル装置が大型化する。

また、樹脂カバー内にはスロットルバルブの駆動源としてモータが設けられている。エンジンルーム内の洗浄等により水分が樹脂カバー内に入るとモータが故障し、動作できなくなる。このため、樹脂カバーをカバー本体部とコネクタ部とに分離した場合、これらの接合部の水密性を保つ必要がある。しかし、従来のねじ止めやリベット等による組付け構造では、水密性を確保するためにＯリング等を使用する必要があり、電制スロットル装置がさらに大型化する。

本発明の目的は、樹脂カバーをカバー本体部とコネクタ部とに分離した構造において、装置の大型化を招くことなく水密性を向上させた電制スロットル装置を提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明の電制スロットル装置は、
モータと、
空気量を調整するスロットルバルブと、
前記モータと前記スロットルバルブを収納する筐体と、
前記筐体に接続される樹脂製カバーと、
前記スロットルバルブの開度検出に関する回路を有する回路基板と、を備え、
前記樹脂製カバーが、第１カバー部と、第２カバー部と、前記第１カバー部と前記第２カバー部との接続部に設けた導線と、を有し、
前記接続部は、前記導線の周囲に溶融部を形成し、
前記第１カバー部は、前記回路基板を支持し、
前記第２カバー部は、外部コネクタと接続されるコネクタと、前記モータと電気的に接続されるモータ接続端子と、前記モータ接続端子と前記コネクタとを中継する配線導体と、を有し、
前記第２カバー部の厚み方向に沿う方向から見た場合に、
前記モータ接続端子と前記配線導体とは、前記導線によって囲まれる領域に重なり、
前記配線導体は、前記導線を跨る跨り部を有すると共に、前記跨り部が前記筐体に近接するように前記厚み方向の一方の方向に曲げられた曲り部を有し、
前記導線は、前記跨り部と重なる重なり部が前記筐体に近接するように前記厚み方向の前記一方の方向に向かって曲げられた曲り部を有する。

本発明によれば、装置の大型化を招くことなく水密性を向上することができる。上記以外の課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。

本発明の適用対象となる電制スロットル装置の断面図である。 本発明の適用対象となる電制スロットル装置の樹脂カバーの分解斜視図である。 本発明の適用対象となる電制スロットル装置の外観斜視図である。 本発明の適用対象となる電制スロットル装置の樹脂カバーをはずした斜視図である。 本発明の適用対象となる電制スロットル装置の分解立体図である。 本発明の適用対象となる電制スロットル装置のギア収納室の平面図である。 本発明の適用対象となる電制スロットル装置に用いられる非接触型回転角度検出装置の主要部を示す斜視図である。 本発明の適用対象となる電制スロットル装置の断面図である。 本発明の適用対象となる電制スロットル装置のギア収納室の平面図である。 本発明の一実施例に係る樹脂製カバーの外観を示す分解斜視図である。 樹脂製カバーを図１０の矢印XI方向から見た平面図である。 樹脂製カバーを図１１の矢印XII方向から見た平面図である。 電制スロットル装置を樹脂製カバー側から見た平面図である。 樹脂製カバーを図１１の矢印XII方向から見た平面図である。

以下、車両のエンジンに搭載されるモータ駆動式の絞り弁制御装置（電制スロットル装置）の構成について説明する。本発明に係る実施例及び参照例では、電制スロットル装置はディーゼルエンジン用のものについて説明するが、発明に関係しない一部の構成或いは動作を変更することで、ガソリンエンジンにも適用可能である。

［参照例］
以下、図１～図７を参照して、本発明の適用対象となる電制スロットル装置を、参照例として説明する。参照例で説明する以下の構成は、本発明の一実施例に係る電制スロットル装置に共通しており、本発明の一実施例に係る電制スロットル装置でも同様に構成されている。従って、参照例と後述する本発明の一実施例に係る電制スロットル装置とにおいて、同様な構成には同じ符号を付し、共通する説明を省略する。

図１は、本発明の適用対象となる電制スロットル装置の断面図である。

アルミダイキャスト製のスロットルボディ１には、吸気通路（空気通路）１Ａとモータ２を収納するモータハウジング１Ｂとが一体に成型されている。スロットルボディ１は、モータ２と空気量を調整するスロットルバルブ４を収納する筐体を構成する。すなわちスロットルボディ（筐体）１は、空気通路１Ａを保有し、空気通路１Ａ内にスロットルバルブ４が保持される。

スロットルボディ１には吸気通路１Ａの一つの直径線に沿って金属製の回転軸３が配置されている。回転軸３はスロットルバルブ４を支持する軸部材であり、以下、スロットルシャフトと呼んで説明する。スロットルシャフト３の両端はニードルベアリング５Ａ，５Ｂで回転可能に支持されている。ニードルベアリング５Ａ，５Ｂはスロットルボディ１に設けた軸受ボス部１Ｃ，１Ｄに圧入固定されている。また、スロットルシャフト３上に設けたスリット部３ＡにＣ型ワッシャ６を挿入後、ニードルベアリング５Ａを圧入することで、スロットルシャフト３の軸方向の可動量を規制している。Ｃ型ワッシャ６は、以下、スラストリテーナと呼んで説明する。

スロットルシャフト３はスロットルボディ１に対して回転可能に支持されている。スロットルシャフト３には金属材製の円板で構成されるスロットルバルブ４がスロットルシャフト３に設けたスリット３Ｂに差し込まれ、ねじ７Ａ，７Ｂでスロットルシャフト３に固定されている。

スロットルシャフト３が回転するとスロットルバルブ４が回転し、結果的に吸気通路１Ａの断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。

次に、図１と共に、図２～図６を参照しながら、説明する。図２は、本発明の適用対象となる電制スロットル装置の樹脂製カバーの分解斜視図である。図３は、本発明の適用対象となる電制スロットル装置の外観斜視図である。図４は、本発明の適用対象となる電制スロットル装置の樹脂製カバーをはずした斜視図である。図５は、本発明の適用対象となる電制スロットル装置の分解立体図である。図６は、本発明の適用対象となる電制スロットル装置のギア収納室の平面図である。なお図２では、樹脂製カバーを裏側（内側）から見た状態で示している。また図６は、樹脂製カバー１２を外して、スロットルボディ１を図１の矢印VIで示す方向から見た図である。

モータハウジング１Ｂはスロットルシャフト３と並行するように形成されている。本実施例では、モータ２はブラシ式直流モータで構成される。図５に示すように、モータ２は、その出力軸（回転軸）２Ｂがスロットルシャフト３の軸方向と平行になるように、モータハウジング１Ｂ内に差込まれ、スロットルボディ１の側壁１Ｅにモータ２のブラケット２Ａのフランジ部２Ｃをねじ８でねじ止めすることで固定されている。また、モータ２の端部にはウェーブワッシャ９が配設されている。ウェーブワッシャ９は、モータ２の出力軸２Ｂの軸方向に沿う方向において、モータ２を支持する。

図１に示すように、軸受ボス部１Ｃ，１Ｄの開口はニードルベアリング５Ａ，５Ｂで封止されており、シャフトシール部を構成し、機密を保つよう構成されている。また、軸受ボス１Ｄ側の端部はキャップ１０で封止されており、スロットルシャフト３の端部およびニードルベアリング５Ｂが外部に露出することを防止している。

これにより、軸受部からの空気の漏れ、あるいは軸受の潤滑用のグリースが外気中や、後述するセンサ室に漏れ出すのを防止している。

モータ２の回転軸２Ｂの端部には歯数の最も少ない金属製のギア１１が固定されている。このギア１１が設けられた側のスロットルボディ１の側面部にはスロットルシャフト３を回転駆動するための減速歯車機構やばね機構が纏めて配置されている。そして、これら機構部は、スロットルボディ１の側面部に固定される樹脂材製のカバー１２で覆われている。カバー１２は、スロットルボディ（筐体）１に接続される。カバー１２は、以下、ギアカバー或いは樹脂製カバーと呼ぶ場合もある。

樹脂製カバー１２で覆われた、いわゆるギア収納室に、後述するインダクタンス式の非接触型回転角度検出装置が設けられ、スロットルシャフト３の回転角度、結果的にはスロットルバルブ４の開度が検出される。非接触型回転角度検出装置はスロットルセンサを構成するため、以下、スロットルセンサと呼んで説明する場合もある。

樹脂製カバー１２側のスロットルシャフト３の端部にはスロットルギア１３が固定されている。スロットルギア１３は金属プレート１３Ａと、この金属プレート１３Ａに樹脂成形された樹脂材製ギア部１３Ｂとから構成されている。金属プレート１３Ａには、樹脂成形によって樹脂材製ギア部１３Ｂがモールド成型されている。

金属プレート１３Ａは中央に孔１３Ａ１を有する。スロットルシャフト３の先端部の周囲には、ねじ溝３Ａが刻まれている。金属プレート１３Ａの孔１３Ａ１にスロットルシャフト３の先端を差込み、ねじ部３Ａにナット１４を螺合することでスロットルシャフト３に金属プレート１３Ａを固定する。かくして、金属プレート１３Ａ及び、そこに成形された樹脂材製ギア部１３Ｂはスロットルシャフト３と一体に回転する。

スロットルギア１３の背面とスロットルボディ１の側面との間に弦巻ばねで形成されたリターンスプリング１５が挟持されている。

リターンスプリング１５は、スロットルシャフト３の軸方向における一部が軸受ボス１Ｃの周囲を取巻き、その一端部がスロットルボディ１に形成された切欠き（図示なし）に係止されている。この一端部はスロットルシャフト３の回転方向には回転できないように構成されている。リターンスプリング１５の他端部側はスロットルギア１３に形成されたカップ形状部１３Ｃを取巻き、リターンスプリング１５の他端部は金属プレート１３Ａに形成された孔（図示なし）に係止されている。リターンスプリング１５の他端部もスロットルシャフト３の回転方向には回転できないように構成されている。

本例はディーゼルエンジンの電制スロットル装置に関するため、スロットルバルブ４のイニシャル位置、つまりモータ２の電源が遮断されているときにスロットルバルブ４が初期位置として与えられている開度位置は、全開位置である。このため、リターンスプリング１５は、モータ２が通電されていない場合にスロットルバルブ４が全開位置を維持するように、回転方向に予荷重が与えられている。

モータ２の回転軸２Ｂに取付けられたギア１１とスロットルシャフト３に固定されたスロットルギア１３との間には、スロットルボディ１の側面に圧入固定された金属材製の軸（中間軸）１６に回転可能に支持された中間ギア１７が噛み合っている。中間ギア１７はギア１１と噛み合う大径ギア１７Ａとスロットルギア１３の樹脂材製ギア部１３Ｂと噛み合う小径ギア１７Ｂとから構成されている。両ギア１７Ａ，１７Ｂは樹脂成形により一体に成型される。これらギア１１，１７Ａ，１７Ｂ，１３Ｂは２段の減速歯車機構を構成している。モータ２の回転は、この減速歯車機構を介して、スロットルシャフト３に伝達される。

モータ２は、スロットルバルブ４の開度を調整するための駆動源であり、モータ２及び上述した減速歯車機構はスロットルバルブ４の駆動機構（駆動装置）を構成する。モータ２は、上述した減速歯車機構を介して、スロットルバルブ４を保持するスロットルシャフト３を回転させることによりスロットルバルブ４の開度を調整する。

これら減速機構やばね機構は樹脂材製の樹脂製カバー１２によって覆われている。樹脂製カバー１２の開口端側周縁にはシール部材１８を挿入する溝１２Ａが形成されており、シール部材１８がこの溝１２Ａに装着された状態で、樹脂製カバー１２をスロットルボディ１に被せると、シール部材１８がスロットルボディ１の側面に形成されているギア収納室の周囲のフレームの端面に密着してギア収納室内を外気から遮蔽し、水密性及び気密性が確保される。この状態で樹脂製カバー１２はスロットルボディ１に６個のクリップ１９（図４参照）で固定される。すなわちスロットルボディ１は、樹脂製カバー１２と共に、モータ２やギアトレイン（ギア１１，１７Ａ，１７Ｂ，１３Ｂを有する減速歯車機構）を保持するギア格納空間１Ｇを形成する。

このように構成された減速歯車機構とこれを覆うギアカバー１２との間に形成された回転角度検出装置すなわちスロットルセンサについて、具体的に説明する。

スロットルシャフト３の樹脂製カバー１２側の端部に樹脂ホルダ２０が溶着により固定される。したがって、モータ２が回転してスロットルバルブ４が回転すると、励起導体１０１もスロットルバルブ４と一体で回転する。

図１、図４～図６に示すように、樹脂ホルダ２０の先端（樹脂製カバー１２側の端部）の平面部には、プレス加工により形成された励起導体（導電体）１０１が一体成形により取り付けられる。すなわち、励起導体１０１の接合と同時に、樹脂ホルダ２０を励起導体１０１と一体で成形する。これにより、励起導体１０１は、樹脂ホルダ２０を形成する樹脂材により固定された状態で、樹脂ホルダ２０に保持される。これにより、励起導体１０１を樹脂ホルダ２０に組付ける組み付け工程が不要になり生産性が向上すると共に、励起導体１０１と樹脂ホルダ２０との接合の信頼性を向上することができる。

励起導体１０１は、樹脂ホルダ２０に、印刷により形成されてもよい。これにより、上述したのと同様な理由による生産性及び信頼性の向上のほか、励起導体１０１の薄型化及び軽量化が図られる。その結果、樹脂ホルダ２０が軽量化され、スロットルシャフト３と樹脂ホルダ２０との接合部の信頼性を向上することができる。

図１に示すように、樹脂製カバー１２には、スロットルセンサ１００の励磁導体１０２と信号検出導体１０３が、励起導体１０１に対向する位置に固定されている。

ここで、励起導体１０１がスロットルシャフト３と電気的に接続する構造をとっている場合、樹脂製カバー１２のコネクタ端子に静電気が加わった場合、励起導体１０１と励磁導体１０２との間または励起導体１０１と信号検出導体１０３との間で放電が起こり、スロットルセンサ１００のマイクロコンピュータ１１０Ａ，１１０Ｂ（図７参照）が破壊される虞がある。

そこで本例は、励起導体１０１とスロットルシャフト３との間に樹脂ホルダ２０を配設することにより、励起導体１０１とスロットルシャフト３とを電気的に絶縁する。

また、樹脂ホルダ２０をスロットルシャフト３および励起導体１０１と一体成形で形成することにより、小型で安価な電子制御スロットルボディを提供することができる。

ここで、スロットルシャフト３をスロットルボディ６へ組付けた後に、樹脂ホルダ２０をスロットルシャフト３と一体にすることにより、励起導体１０１の高さを調整できる。これにより、励起導体１０１と励磁導体１０２および信号検出導体１０３との間の小さなクリアランスを精度良く調整できるので、高精度の非接触式回転角度検出装置１００を得ることが可能となる。

図６に示すように、樹脂製カバー１２が固定されるフレーム１Ｆによってギア収納室１Ｇは区画されている。フレーム１Ｆの外側には、樹脂製カバー１２をクリップ１９（図３参照）でクリップ止めするための取付部１Ｈ１～１Ｈ６が、６箇所設けられている。１Ｈ１～１Ｈ３は樹脂製カバー１２の位置決め用の壁で、この３箇所の壁１Ｈ１～１Ｈ３に樹脂製カバー１２の位置決め突起が係止することで、励磁導体１０２及び信号検出導体１０２が回転側の励起導体１０１に対して位置決めされ、要求される許容範囲内の信号を出力することができる。

全開ストッパ１Ｊはスロットルギア１３のイニシャル位置（つまり、全開位置）を機械的に決めるもので、スロットルボディ１の内側の側壁に一体に形成された突起で構成されている。この突起１Ｊにスロットルギア１３の切欠き終端部１３Ｄが当接することで、スロットルシャフト３は全開位置を越えて回転できない。

全閉ストッパ１Ｋはスロットルシャフト３の全閉位置を規制するもので、スロットルギア１３の反対側の終端１３Ｅ（図５参照）が全閉位置において、全閉ストッパ１Ｋに衝突し、全閉位置以上にスロットルシャフト３が回転するのを阻止する。

全開ストッパ１Ｊと全閉ストッパ１Ｋとにより、スロットルシャフト３の端部に固定した励起導体１０１の回転範囲の最大値が決定される。

スロットルギア１３がストッパ１Ｊの位置にあるとき、信号検出導体１０３の出力はスロットルバルブ４の全開の値を示す。スロットルギア１３がストッパ１Ｋの位置にあるとき、信号検出導体１０３の出力はスロットルバルブ４の全閉の値を示す。

本実施例では、励起導体１０１を樹脂ホルダ２０と一体に設け、樹脂ホルダ２０をスロットルシャフト３に溶着することで、これらの部品の構成を簡略化して部品点数を少なくすると共に、信頼性を向上することができる。また、樹脂ホルダ２０とスロットルシャフト３との相対的な位置関係を調整することで、励起導体１０１と励磁導体１０２及び信号検出導体１０３との距離を精度良く調整することができ、所定のセンサ出力を精度良く得ることができる。

また、本実施例では、スロットルシャフト３をインサート部材として樹脂ホルダ２０を樹脂成型する必要がないため、大掛かりな設備を必要としない。このため、生産性が高く、安価な非接触型のインダクタンス式回転検出装置を提供することができる。

図７は、本発明の適用対象となる電制スロットル装置に用いられる非接触型回転角度検出装置の主要部を示す斜視図である。

図７に示すように、励起導体１０１は、径方向に放射状に延びる直線部分１０１Ａと、互いに隣接する直線部分１０１Ａの内周側同士を接続するように設けられた弧状部分１０１Ｂと、互いに隣接する直線部分１０１Ａの外周側同士を接続するように設けられた弧状部分１０１Ｃとから構成されている。直線部分１０１Ａは互いに６０度の間隔を置いて６箇所に配置されている。

樹脂製カバー１２はスロットルセンサ（インダクタンス式回転角度検出装置）１００のケース部材を兼ねており、スロットルセンサ１００の一部を構成する固定基板１０４が、励起導体１０１と対向する形で、樹脂製カバー１２の内面（裏面）に接着剤により固定される。固定基板１０４はスロットルバルブ４の開度検出に関する回路を有する回路基板である。固定基板１０４は、センサの樹脂製カバー１２に接着された後、表面と裏面とにコーティング剤を塗布することにより摩耗粉や腐食性ガスから保護される。

絶縁基板である固定基板１０４の表側（励起導体１０１と対向する側）には、環状の励磁導体１０２が４本印刷されている。またその内側には放射状に延びる信号検出導体１０３が複数本印刷されている。固定基板１０４の裏側（励起導体１０１と対向する側とは反対側）にも表側と同様の励磁導体１０２および信号検出導体１０３が印刷されており、表裏の励磁導体１０２及び信号検出導体１０３がスルーホール１０６Ａ～１０６Ｄによって繋がっている。

この例では、１２０度位相がずれた３相の交流信号が信号検出導体１０３から得られるように構成されている。

また、同じ非接触型回転検出装置が２組形成され、相互の信号を比較することで、センサの異常を検出したり、異常時には相互にバックアップしたりすることができるように構成されている。

３００Ｌ，３００Ｍはマイクロコンピュータで、それぞれの非接触型の回転角度検出装置の駆動制御と信号処理機能を有する。

図７に示すように、固定基板１０４には端子１０５Ａ～１０５Ｄが電気的に接続されている。端子１０５Ａ～１０５Ｄは１本が電源端子（例えば１０５Ａ）で、１本がグランド端子（例えば１０５Ｃ）、残りの２本１０５Ｂ，１０５Ｄがそれぞれの回転角度検出装置の信号出力端子として機能する。信号端子の間にグランド端子を配置することで信号端子同士がショートして両方の信号が同時に異常状態になるのを防ぐことができる。

マイクロコンピュータ１１０Ａ，１１０Ｂは、電源端子１０５Ａから励磁導体１０２に電流を供給し、信号検出導体１０３に発生する３相の交流電流波形を処理して、励起導体１０１の回転位置を検出し、結果的にスロットルシャフト３の回転角度を検出する。

以下、本例の非接触型のインダクタンス式回転角度検出装置の動作について説明する。

マイクロコンピュータ１１０Ｂは基本的に固定基板１０４の表側に形成された第１回転角度検出装置を構成する導体パターン群１０２、１０３を制御するものと考えてよい。一方、マイクロコンピュータ１１０Ａは基本的に固定基板１０４の裏側に形成された第２回転角度検出装置を構成する導体パターン群１０２、１０３を制御するものと考えてよい。各コンピュータ１１０Ａ，１１０Ｂは電源端子１０５Ａから励磁導体１０２に直流電流Ｉａを供給する。

励磁導体１０２に直流電流Ｉａが流れると、この励磁導体１０２に対面する励起導体１０１の外周弧状導体１０１Ｃに電流Ｉａと逆向きの電流ＩＡが励起される。この励起された電流ＩＡは、励起導体１０１全体に矢印の方向に流れる。放射方向導体１０１Ａに流れる電流ＩＲはこの部分に対面する信号検出導体１０３の放射状導体部に電流ＩＲに対して逆向きの電流Ｉｒを誘起する。この電流Ｉｒは交流電流となる。

放射状に等間隔で配置された表３６本の信号検出導体１０３によって第１回転角度検出装置用の３組の相（Ｕ，Ｖ，Ｗ相）パターンが形成され、裏３６本の信号検出導体１０３によって第２回転角度検出装置の３組の相（Ｕ，Ｖ，Ｗ相）パターンが形成される。

交流電流Ｉｒは励起導体１０１が特定の回転位置、例えばスタート位置（回転角度がゼロの位置）のとき、Ｕ，Ｖ，Ｗ相のそれぞれの相で１２０度位相がずれた交流電流となる。

励起導体１０１が配設された樹脂ホルダ２０の円板部２０Ａが回転すると、これら３相の交流電流の位相が相互にずれる。マイクロコンピュータ１１０Ａ，１１０Ｂがこの位相のずれを検出し、位相のずれから、励起導体１０１がどれだけ回転したかを検出する。

信号検出導体１０３からマイクロコンピュータ１１０Ａ，１１０Ｂに入力される第１、第２回転角度検出装置信号の２つの信号電流は基本的には同じ値を示す。マイクロコンピュータ１１０Ａ，１１０Ｂはその同じ信号電流を処理して、信号端子１０５Ａ～１０５Ｄからは互いに傾きが逆で変化量が等しい信号電圧を出力する。この信号は円板部２０Ａの回転角度に比例する信号である。この信号を受け取った外部装置は両信号を監視し、第１、第２回転角度検出装置が正常かどうかを判断する。どちらかが異常を示す場合には、残余の検出装置の信号を制御信号として用いる。

［実施例１］
図８及び図９を参照して、本実施例の電動スロットル装置について説明する。図８は、本発明の適用対象となる電制スロットル装置の断面図である。図９は、本発明の適用対象となる電制スロットル装置のギア収納室の平面図である。

本実施例では、参照例との主たる相違点として、樹脂製カバー１２がカバー本体部１２－１とコネクタ部１２－２とに分離されている構成を備えている。なお参照例では、スロットルシャフト３を支持する軸受５Ｂをニードルベアリングで構成していたが、本実施例では軸受５Ｂをボールベアリングで構成している。その他の構成について、本実施例の電動スロットル装置は参照例で説明した構成と同様な構成を備えている。

図１０は、本発明の一実施例に係る樹脂製カバーの外観を示す分解斜視図である。

樹脂製カバー１２は、一体的に樹脂成形されたコネクタ２１を有する。コネクタ２１は電制スロットル装置を外部機器と電気的に接続するためのインターフェースである。このためにコネクタ２１は、相手側（プラグ：外部コネクタ）と勘合する端子２１Ａ（図１１参照）を持っている。電制スロットル装置のコネクタ２１は、樹脂製カバー１２上における位置及びプラグ（外部コネクタ）の差し込み方向が顧客やモデルによって異なる。このため、コネクタ２１の位置やプラグの差し込み方向が異なる機種間（仕様の異なる異種間）で樹脂製カバー１２を共用化することが困難であった。また、コネクタ２１の位置やプラグの差し込み方向が異なる機種毎に樹脂モールドの型を作成する必要があり、コスト増大につながっていた。本実施例では、仕様の異なる機種間において、樹脂製カバー１２の共用性を向上する。

このために本実施例では、樹脂製カバー１２をカバー本体部１２－１とコネクタ部１２－２とに分離する。

しかし、樹脂製カバー１２の共用性を向上するために、樹脂製カバー１２をカバー本体部１２－１とコネクタ部１２－２とに分割した場合、カバー本体部１２－１とコネクタ部１２－２との接合部の水密性及び気密性を確保する必要がある。この場合、コネクタ部１２－２をカバー本体部１２－１にねじ止めやリベット等により組付ける構造では、水密性及び気密性を確保するためにＯリング等を使用する必要があり、電制スロットル装置が大型化するという課題が生じる。

本実施例では、図１０に示すように、スロットルボディ（筐体）１に接続される樹脂製カバー１２は、第１カバー部（カバー本体部）１２－１と、第２カバー部（コネクタ部）１２－２とに分割される。そして第１カバー部１２－１と第２カバー部１２－２との接続部に導線２２が設けられる。導線２２に通電することで、第１カバー部１２－１と第２カバー部１２－２との接続部が溶着され、接続部は導線２２の周囲に溶融部２３を形成する（図８参照）。導線２２への通電は、第１カバー部１２－１と第２カバー部１２－２との接続部に導線２２を配置して第２カバー部１２－２を第１カバー部１２－１に組み付けた後、行う。

第１カバー部１２－１は、スロットルバルブ４の開度検出に関する回路を有する回路基板（固定基板）１０４を支持する。第２カバー部１２－２は、外部コネクタと電気的に接続されるコネクタ２１と、モータ２と電気的に接続されるモータ接続端子２４と、モータ接続端子２４とコネクタ２１とを中継する配線導体２５と、回路基板１０４とコネクタ２１とを中継する配線導体２６と、を有する。
配線導体２５は、モータ接続端子２４をコネクタ２１の端子２１Ａに電気的に接続する導体である。配線導体２６は、回路基板１０４の端子１０５Ａ～１０５Ｄをコネクタ２１の端子２１Ａに電気的に接続する導体である。また導線２２は、第１カバー部１２－１と第２カバー部１２－２とを溶融させて結合させるための、加熱用の導体である。

図１１は、樹脂製カバー１２を図１０の矢印XI方向から見た平面図である。なお図１１では、回路基板１０４、コネクタ２１の端子２１Ａ、モータ接続端子２４及び配線導体２５，２６等を透視した状態で示している。

第２カバー部１２－２には、コネクタ２１の端子２１Ａ及びモータ接続端子２４のほか、配線導体２６及び配線導体２５が設けられる。端子２１Ａ、モータ接続端子２４及び配線導体２５，２６は第２カバー部１２－２にモールド成型されている。

本実施例では、電制スロットル装置の樹脂製カバー１２を、コネクタ２１を有する第２カバー部１２－２と、それ以外の第１カバー部１２－１とに分離し、第１カバー部１２－１を共用化し、第２カバー部１２－２を顧客及びモデルによって指定される仕様に応じて付け替える。これにより、樹脂製カバー１２の共用性を向上することができる。さらにコスト上昇を抑えつつ、エンジンに対する電制スロットル装置の配置の自由度を向上することができる。

また、第１カバー部１２－１と第２カバー部１２－２との接続部に導線２２を設け、この導線２２に通電させることで接合部２３を溶着することにより、Ｏリング等の追加の部品による大型化を回避することができる。また溶着された接合部２３は、気密性及び水密性を確保しながら第１カバー部１２－１と第２カバー部１２－２を接続することができる。このとき、コネクタ２１の端子２１Ａ、モータ接続端子２４及び配線導体２５，２６等のインサート部品は全て第２カバー部１２－２に配置することにより、第１カバー部１２－１の型にかかるコストを抑制できる。

また本実施例では、図１１に示すように、第２カバー部１２－２の厚み方向に沿う方向から見た場合に、モータ接続端子２４及び配線導体２５，２６は、導線２２によって囲まれる領域に重なるように、配置されている。すなわち、厚み方向Ｄ１（図１２参照）に垂直な平面にモータ接続端子２４、配線導体２５，２６及び導線２２を投影した場合に、モータ接続端子２４及び配線導体２５，２６は、導線２２よりも内側の領域であって、図１１の長さＬ１の辺と幅Ｗ１の辺とで囲まれる領域の内側に、配置されている。このため、モータ接続端子２４及び配線導体２５，２６は、図１１上において、導線２２と重ならない。

配線導体２５，２６及びモータ接続端子２４が導線２２の内側の空間に重なるように配置されることにより、配線導体２５，２６及びモータ接続端子２４が導線２２との干渉を避け、電制スロットル装置の厚み方向Ｄ１の大きさを抑制できる。これにより、電制スロットル装置のサイズをコンパクトにできる。

図１２は、樹脂製カバーを図１１の矢印XII方向から見た平面図である。なお図１２では、コネクタ２１の端子２１Ａ、導線２２、モータ接続端子２４及び配線導体２５，２６等を透視した状態で示している。また図１２は平面図であるため、樹脂製カバー１２、コネクタ２１の端子２１Ａ、導線２２、モータ接続端子２４及び配線導体２５，２６等が厚み方向Ｄ１に平行な平面に投影されている。

導線２２は、図１１上においては長さＬ１の辺と幅Ｗ１の辺とを有する矩形状を成している。一方、導線２２は、図１２上において、水平部２２Ａと斜行部２２Ｂ，２２Ｃとを有する。すなわち導線２２は、図１２上において、長さＬ１の辺におけるコネクタ側の端部とその反対側の端部とが、それぞれ曲り部２２Ｄと曲り部２２Ｅとで折れ曲がり、スロットルボディ１側に向かって斜行している。

配線導体２５は、導線２２の水平部２２Ａと平行に配置され、曲り部２５Ａでスロットルボディ１側に折れ曲がり、さらに水平方向に曲げられてコネクタ２１の端子２１Ａが形成されている。配線導体２５が曲り部２５Ａを設けないまま水平方向に引き出されると、端子２１Ａの高さ位置Ｈ１が高くなり、その分、コネクタ２１を高くしなければならなくなり、電制スロットル装置の高さ寸法が大きくなる。配線導体２６も配線導体２５と同様な形状に形成されている。

本実施例では、第２カバー部１２－２の厚み方向Ｄ１に沿う方向から見た場合、配線導体２５，２６又は端子２１Ａは、導線２２を跨る跨り部２５Ｆ，２６Ｆを有する。跨り部２５Ｆ，２６Ｆは、曲り部２５Ａ，２６Ａが厚み方向Ｄ１の一方の方向（本実施例ではスロットルボディ１に近づく方向）に曲げられることにより、スロットルボディ１に近接する。また導線２２は、跨り部２５Ｆ，２６Ｆと重なる重なり部２２Ｇがスロットルボディ１に近接するように、厚み方向Ｄ１の前記一方の方向に向かって曲げられる。

配線導体２５，２６及び導線２２の両方が、同じ向き（スロットルボディ１に近づく向き）に曲げられているため、配線導体２５，２６は導線２２と干渉することなく、スロットルボディ１に近接することができる。すなわち導線２２は、曲り部２２Ｄでスロットルボディ１に近づく向きに折り曲げられることにより、跨り部２５Ｆ，２６Ｆと重なる導線２２の重なり部２２Ｇが配線導体２５，２６又は端子２１Ａを避ける。これにより、第２カバー部１２－２の厚み方向の大きさを抑制でき、電制スロットル装置のサイズをコンパクトにできる。

導線２２の曲り部２２Ｄは、その曲がりの角度θ２２が配線導体２５，２６の曲り部２５Ａ，２６Ａの曲がりの角度θ２５，θ２６よりも小さくなるように形成される。この場合、導線２２の曲り部２２Ｄの曲がりの角度θ２２は、９０°よりも小さい角度になる。導線２２が直角ではなく、直角よりも小さい角度で曲げられることにより、第２カバー部１２－２を第１カバー部１２－１に厚み方向Ｄ１に押し付けた場合に、第２カバー部１２－２と第１カバー部１２－１との接続部に押し付け荷重が作用するようにすることができる。これにより、第２カバー部１２－２と第１カバー部１２－１との接続部が隙間なく溶着接合され、ギア格納部１Ｇの気密性及び水密性を確保することができる。

図１３は、電制スロットル装置を樹脂製カバー１２側から見た平面図である。なお図１３では、内部の減速歯車機構を透視した状態で示している。また導線２２を破線で示す。

本実施例では、第１カバー部１２－１とスロットルボディ（筐体）１とは、接続部材１９により接続される。この場合、接続部材１９は、第２カバー部１２－２の厚み方向Ｄ１に沿う方向から見た場合、導線２２と重ならないように設けられる。接続部材１９が導線２２を避けて配置されることにより、第２カバー部１２－２の縁を第１カバー部１２－１の縁に近接させることができる。これにより、第２カバー部１２－２の高さ寸法Ｈ２（図１２参照）が同一の条件で、導線２２の曲がりの角度θ２２をより小さくすることができる。このため、角度θ２２をより小さくするために樹脂製カバー１２の寸法Ｗ２を大きくする必要がない。従って、樹脂製カバー１２の寸法Ｗ２（図１３参照）を小さくして、電制スロットル装置をコンパクトに形成することができる。

本実施例では、導線２２に通電する場合に電源を接続する端子（導線端子）２２Ｈ１，２２Ｈ２を、導線２２から第２カバー部１２－２の内方に向けて突出させている。これにより、第２カバー部１２－２の高さ寸法Ｈ２（図１２参照）が同一の条件で、導線２２の曲がりの角度θ２２をより小さくすることができる。このため、角度θ２２をより小さくするために樹脂製カバー１２の寸法Ｗ２を大きくする必要がない。従って、樹脂製カバー１２の寸法Ｗ２（図１３参照）を小さくして、電制スロットル装置をコンパクトに形成することができる。

図１４は、樹脂製カバーを図１１の矢印XII方向から見た平面図である。なお図１４では、内部を透視した状態で示しており、中間ギア１７とその軸１６とを点線で、また導線２２を破線で示している。図１４は平面図であり、中間ギア１７、軸１６、導線２２及び第２カバー部１２－２を第２カバー部１２－２の厚み方向Ｄ１に平行な平面（仮想平面）に投影した図である。なお、厚み方向Ｄ１は中間ギア１７の軸１６の軸方向に平行である。

図１４の平面図においては、中間ギア１７は、第２カバー部１２－２の厚み方向Ｄ１（中間軸１７の軸方向）において、導線２２とＤ２の範囲でオーバラップする。これにより、電動スロットル装置の厚み方向Ｄ１における寸法が大きくなることを防ぎ、電動スロットル装置をコンパクトにすることができる。

また、導線２２の導線端子２２Ｈ１，２２Ｈ２は、電源を接続可能なように、第１カバー部１２－１と第２カバー部１２－２との接続部から突出するように設けられている。図１３に示すように、中間軸１７の軸方向から見た場合に、導線端子２２Ｈ１，２２Ｈ２は中間ギア１７に重ならない位置に配置される。

導線端子２２Ｈ１，２２Ｈ２と中間ギア１７とが重なる場合、導線端子２２Ｈ１，２２Ｈ２と中間ギア１７との間に隙間を設ける必要があり、導線端子２２Ｈ１，２２Ｈ２を中間ギア１７よりも高い位置に配置する必要がある。この場合、第２カバー部１２－２を高い位置に配置する必要があり、電動スロットル装置が大型化する。しかし本実施例では、電動スロットル装置が厚み方向Ｄ１（中間軸１７の軸方向）に大きくなることを防ぎ、電動スロットル装置をコンパクトにすることができる。

なお、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。

１…スロットルボディ（筐体）、２…モータ、３…スロットルシャフト、４…スロットルバルブ、１２…樹脂製カバー、１２－１…カバー本体部（第１カバー部）、１２－２…樹脂製カバー１２のコネクタ部（第２カバー部）、１６…中間軸、１７…中間ギア、１９…接続部材、２１…コネクタ、２２…導線、２２Ｄ…導線２２の曲り部、２２Ｈ１，２２Ｈ２…導線端子、２３…溶融部（接合部）、２４…モータ接続端子、２５，２６…配線導体、２５Ｆ，２６Ｆ…跨り部、２５Ａ，２６Ａ…配線導体２５，２６の曲り部、１０４…固定基板（回路基板）。

Claims (5)

1. モータと、
   空気量を調整するスロットルバルブと、
   前記モータと前記スロットルバルブを収納する筐体と、
   前記筐体に接続される樹脂製カバーと、
   前記スロットルバルブの開度検出に関する回路を有する回路基板と、を備え、
   前記樹脂製カバーが、第１カバー部と、第２カバー部と、前記第１カバー部と前記第２カバー部との接続部に設けた導線と、を有し、
   前記接続部は、前記導線の周囲に溶融部を形成し、
   前記第１カバー部は、前記回路基板を支持し、
   前記第２カバー部は、外部コネクタと接続されるコネクタと、前記モータと電気的に接続されるモータ接続端子と、前記モータ接続端子と前記コネクタとを中継する配線導体と、を有し、
   前記第２カバー部の厚み方向に沿う方向から見た場合に、
   前記モータ接続端子と前記配線導体とは、前記導線によって囲まれる領域に重なり、
   前記配線導体は、前記導線を跨る跨り部を有すると共に、前記跨り部が前記筐体に近接するように前記厚み方向の一方の方向に曲げられた曲り部を有し、
   前記導線は、前記跨り部と重なる重なり部が前記筐体に近接するように前記厚み方向の前記一方の方向に向かって曲げられた曲り部を有する電制スロットル装置。
2. 請求項１に記載の電制スロットル装置であって、
   前記導線の前記曲り部の曲がりの角度は、前記配線導体の前記曲り部の曲がりの角度より小さい電制スロットル装置。
3. 請求項１に記載の電制スロットル装置であって、
   前記第１カバー部と前記筐体とを接続する接続部材を備え、
   前記第２カバー部の厚み方向に沿う方向から見た場合に、
   前記導線は、前記接続部材と重ならないように設けられる電制スロットル装置。
4. 請求項１に記載の電制スロットル装置であって、
   前記スロットルバルブが接続されたスロットルシャフトと、
   前記モータが発生するトルクをスロットルシャフトに伝達する中間軸及び中間ギアと、を備え、
   前記導線と前記中間ギアとを前記中間軸に平行な仮想平面に投影した場合に、
   前記中間ギアは、前記中間軸の軸方向において、前記導線とオーバラップする電制スロットル装置。
5. 請求項１に記載の電制スロットル装置であって、
   前記スロットルバルブが接続されたスロットルシャフトと、
   前記モータが発生するトルクを前記スロットルシャフトに伝達する中間軸及び中間ギアと、を備え、
   前記導線は、前記第１カバー部と前記第２カバー部との前記接続部から突出する導線端子を有し、
   前記中間軸の軸方向から見た場合に、前記導線端子は前記中間ギアに重ならない位置に配置される電制スロットル装置。

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