WO2022009895A1 - 電制スロットル装置 - Google Patents

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拓也 田中
隆文 齋藤
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    • F02D9/10—Throttle valves specially adapted therefor; Arrangements of such valves in conduits having pivotally-mounted flaps
    • F02D9/107—Manufacturing or mounting details

Definitions

  • the present invention relates to an electronically controlled throttle device.
  • an inductor is mounted in a motor of an electronically controlled throttle body. Specifically, the middle of the conductive passage from the pair of terminals of the motor connected to the gear cover to the pair of terminals connected to the brush of the motor is divided and exposed, and the pair of ends of each divided conductive passage is exposed. One end and the other end of each of the two inductors are connected to the portion.
  • the inductor is intended to reduce the radiation noise by blunting the current fluctuation per unit time by the inductance, but it also aims to suppress the generation of high frequency noise during switching. Therefore, the inductor was selected in a size that can be mounted inside the motor.
  • This embodiment relates to a valve body that regulates the flow rate of fluid in an internal combustion engine, an electronically controlled throttle body, a motor-driven throttle body, and a valve device.
  • this embodiment is a motor-driven valve device in which a DC motor (direct current motor) is used as an actuator and the DC motor is driven by a PWM (pulse width modulator) signal which is a square wave pulse signal, and is an inductor that reduces radiation noise.
  • a DC motor direct current motor
  • PWM pulse width modulator
  • the motor-driven valve device of this embodiment is an electronically controlled throttle device, which is attached to an intake passage of an internal combustion engine and is sucked into a cylinder in a gasoline engine vehicle by variably controlling the cross-sectional area of the intake passage. It is used to adjust the amount of air and to control the pressure in the intake pipe in a diesel engine.
  • the electronically controlled throttle device is used for both the so-called in-cylinder direct fuel injection type engine that injects fuel directly into the cylinder and the so-called port injection type engine that injects fuel into the intake pipe. ..
  • the object of this embodiment partially overlaps with the object of the invention, but for example, it aims to increase the value of inductance within the limited space of the electronically controlled throttle device as a valve device.
  • the electronically controlled throttle device is a DC motor (hereinafter referred to as a DC motor) whose rotation is controlled by PWM control of a throttle valve (hereinafter referred to as a throttle valve 2) provided in an intake passage 1 for supplying air to an engine. It is driven by a motor 20) to control the amount of intake air.
  • the motor 20 is mounted on the motor housing 20A integrally formed with the throttle body 5.
  • the reduction gear mechanism (composed of 22, 23A, 23B, 13) that transmits the rotational force of the motor 20 to the rotation shaft of the throttle valve 2 (hereinafter referred to as the throttle shaft 3) is the throttle body 5.
  • the cover 26 is provided with a resin connector portion in which positive and negative electric terminals (not shown) for supplying electric power to the motor 20 are formed.
  • the inductor holder 31H (FIG. 4) is integrally molded with the resin portion of the brush holder 20BH (FIG. 3) that holds the brush 20BR (FIG. 5) of the motor 20.
  • the inductor holder 31H has a motor external connection terminal 20MT1 connected to a terminal arranged on the cover 26 and a pigtail 20PG (FIG. 5) arranged in the motor 20 for connection to the motor brush 20BR. It is provided between the connection terminal 20MT2 in the motor to be connected.
  • the electronically controlled throttle device includes a throttle body 5 (body) having a throttle valve 2, a motor 20 with a brush for driving the throttle valve 2, a bracket 20F for attaching the motor 20 to the throttle body 5, and a motor.
  • a filter circuit (inductor 31, inductor 31) that is electrically connected to the brush 20BR (brush) and electrically connected to the pigtail 20PG provided on the surface of the bracket 20F on the side of the motor 20 and electrically connected to the pigtail 20PG to reduce motor noise.
  • a capacitor 32 and a resistor 33 are provided.
  • the filter circuit is provided on the surface of the bracket opposite to the motor 20.
  • a resistor 33 and a capacitor 32 are also connected to the in-motor connection terminal 20MT2 to which the inductor 31 is connected, and by being grounded via the motor bracket 20F, the effect of noise reduction is exhibited together with the inductor 31.
  • connection position of the capacitor 32 is connected to the connection terminal 20MT2 in the motor in front of the inductor 31 rather than to the connection terminal 20MT1 outside the motor behind the inductor 31 with respect to the motor (pigtail 20PG).
  • the noise reduction effect is high because the length of the wiring on which the noise is placed is shortened.
  • the filter circuit includes a capacitor 32 electrically connected to the pigtail 20PG and a resistor 33 electrically connected to the pigtail 20PG.
  • the capacitor 32 and the resistor 33 are provided on the surface of the bracket 20F on the side of the motor 20, but may be provided on the surface of the bracket 20F on the opposite side of the motor 20.
  • a spring holder 20SH is arranged on the brush holder 20BH, and the motor spring 20BS held by the spring holder 20SH presses the motor brush 20BR in the direction of the motor shaft 20S (FIG. 3).
  • the brush holder 20BH is provided with a pigtail retainer 20PH for holding the pigtail 20PG for connecting the motor brush 20BR and the motor internal connection terminal 20MT2, and holds the pigtail 20PG. Since the pigtail 20PG needs to move as the motor brush 20BR wears, it is held in a state where there is a margin in length.
  • a ball bearing 20BB is held in the brush holder 20BH and supports one end of the motor shaft 20S.
  • a commutator 20C and an armature 20AM are fixed to the motor shaft 20S.
  • the brush holder 20BH is fixed to the tubular yoke 20Y, and a plain bearing 20PB is held on the side opposite to the side where the brush holder 20BH of the tubular yoke 20Y is held, and holds the other end of the motor shaft 20S. ..
  • the magnet 20M is held by the magnet stay 20H in the cylindrical yoke 20Y.
  • the aluminum die-cast throttle valve assembly (throttle body 5) includes an intake passage 1 (hereinafter referred to as a bore portion 1A) and a motor housing 20A for accommodating the motor 20. It is molded.
  • a metal rotation shaft (hereinafter referred to as a throttle shaft 3) is arranged on the throttle body 5 along one diameter line of the bore portion 1A. Both ends of the throttle shaft 3 are rotationally supported by needle bearings as bearings 8 and 9. The bearings 8 and 9 are press-fitted and fixed to the bearing boss portions 6 and 7 provided in the throttle body 5.
  • the bearing 9 is press-fitted into the throttle body 5 after being press-fitted into the throttle shaft 3. After that, the amount of movement in the axial direction of the throttle shaft 3 is regulated by being pressed by the cap 10 press-fitted into the throttle body 5.
  • the throttle shaft 3 is rotatably supported with respect to the throttle body 5.
  • a throttle valve (hereinafter referred to as a throttle valve 2) made of a metal disk is inserted into the slit provided in the throttle shaft 3 and fixed to the throttle shaft 3 with a screw 4.
  • a throttle valve 2 rotates, and as a result, the cross-sectional area of the intake passage 1 changes and the intake air flow rate to the engine is controlled.
  • the motor housing 20A is formed substantially in parallel with the throttle shaft 3, and the motor 20 composed of a brush-type DC motor is inserted into the motor housing 20A, and the throttle body 5 is inserted.
  • the flange portion of the motor bracket 20F (FIG. 7) is fixed to the side wall of the motor bracket by screwing it with a screw 21.
  • a wave washer 25 is arranged at the end of the motor 20 to hold the motor 20.
  • the openings of the bearing boss portions 6 and 7 are sealed by the bearing 8 and the cap 10, forming a shaft seal portion and being configured to maintain airtightness. Further, the cap 10 on the bearing boss portion 7 side prevents the end portion of the throttle shaft 3 and the bearing 9 from being exposed. This prevents air from leaking from the bearings 8 and 9, or grease for lubricating the bearings 8 and 9 from leaking into the outside air or into the sensor chamber described later.
  • a metal gear 22 having the smallest number of teeth is fixed to the end of the rotating shaft of the motor 20.
  • a reduction gear mechanism and a spring mechanism for rotationally driving the throttle shaft 3 are collectively arranged on the side surface of the throttle body on the side where the gear 22 is provided. These mechanical parts are covered with a resin cover (hereinafter referred to as a gear cover) 26 fixed to the side surface of the throttle body 5.
  • the throttle gear 11 is fixed to the end of the throttle shaft 3 on the gear cover 26 side.
  • the throttle gear 11 is composed of a metal plate 12 and a resin gear portion 13 resin-molded on the metal plate 12.
  • the resin gear portion 13 is molded on the metal plate 12 by resin molding.
  • the metal plate 12 has a hole in the center.
  • the tip of the throttle shaft 3 is inserted into the hole of the metal plate 12, and the nut 17 is screwed into the threaded portion to fix the metal plate 12 to the throttle shaft 3.
  • the metal plate 12 and the resin gear portion 13 formed therein rotate integrally with the throttle shaft 3.
  • a default spring 15 formed of a string-wound spring is sandwiched between the back surface of the throttle gear 11 and the default lever 16. Further, a return spring 14 formed of a string-wound spring is sandwiched between the back surface of the default lever 16 and the side surface of the throttle body 5.
  • the initial position of the throttle valve 2 that is, the throttle valve 2 is the initial position when the power of the motor 20 is turned off, and the given opening position is the default open position. Degree. Therefore, when the throttle valve 2 is opened more than the default opening, the load in the closing direction toward the default opening is applied by the return spring 14, and when the throttle valve 2 is closed than the default opening, the default spring 15 is used. The load in the opening direction toward the default opening works.
  • the gear shaft 24 made of a metal material press-fitted and fixed to the side surface of the throttle body 5 is rotatably supported.
  • the intermediate gear 23 (FIG. 7) is engaged.
  • the intermediate gear 23 includes a large-diameter gear 23A that meshes with the gear 22 and a small-diameter gear 23B that meshes with the throttle gear 11.
  • Both gears 23A and 23B are integrally molded by resin molding.
  • These gears 22, 23A, 23B, 11 constitute a two-stage reduction gear mechanism.
  • the rotation of the motor 20 is transmitted to the throttle shaft 3 via the reduction gear mechanism.
  • the inductor 31 is mounted at a position opposite to the gear 23A with respect to the motor shaft 20S.
  • at least one of the pigtails 20PG inside the motor 20 is arranged on the side opposite to the gear 23A with respect to the motor shaft 20S, so that the inductor 31 and the pigtail 20PG are arranged at overlapping positions with the bracket 20F interposed therebetween.
  • the filter circuit is arranged so as to overlap the pigtail 20PG in the axial direction of the motor 20 via the bracket 20F.
  • the filter circuit includes an inductor 31 that is electrically connected to the pigtail 20PG, and the inductor 31 is arranged so as to overlap the pigtail 20PG in the axial direction of the motor 20 via the bracket 20F.
  • the electronically controlled throttle device includes a gear 22 (first gear) attached to one end of the shaft of the motor 20, a throttle shaft 3 to which the throttle valve 2 is attached, and a throttle gear 11 (second gear) attached to one end of the throttle shaft 3. ), And a gear 23 (third gear) that transmits the rotation of the gear 22 (first gear) to the throttle gear 11 (second gear).
  • the inductor 31 is located on the side opposite to the gear 23 (third gear) with the shaft of the motor 20 interposed therebetween. Since the inductor 31 is separated from the gear 23, the inductor 31 can be enlarged without interfering with the gear 23.
  • a resin gear cover 26 A groove for inserting the seal member 30 is formed on the peripheral edge of the gear cover 26 on the opening end side, and when the gear cover 26 is put on the throttle body 5 with the seal member 30 mounted in this groove, the seal member 30 is formed. Is in close contact with the end surface of the frame around the gear storage chamber formed on the side surface of the throttle body 5 to shield the gear storage chamber from the outside air. As shown in FIG. 8, in this state, the gear cover 26 is fixed to the throttle body 5 with six clips 27.
  • the rotation angle detection device that is, the throttle sensor, formed between the reduction gear mechanism configured as described above and the gear cover 26 covering the reduction gear mechanism will be specifically described below.
  • the resin holder 19 is fixed to the end of the throttle shaft 3 on the gear cover side by press fitting via the inserter 29.
  • a conductor 18 (FIG. 7) formed by press working is attached to the flat surface portion of the tip of the resin holder 19 by integral molding. Therefore, when the motor 20 rotates and the throttle valve 2 rotates, the conductor 18 also rotates integrally.
  • the TPS substrate 28 (FIG. 6) is fixed to the gear cover 26 at a position facing the conductor 18.
  • the ASIC arranged on the TPS substrate 28 detects the opening degree of the throttle valve 2 by detecting the angle of the conductor 18, and supplies the sensor output to the ECU.
  • 5P1 to 5P3 arranged on the throttle body 5 are walls for positioning the gear cover 26, and the positioning projections of the gear cover 26 are engaged with the three walls so that the TPS board 28 and the conductor 18 on the rotating side are engaged. Can be positioned and output a signal within the required tolerance.
  • the fully open stopper 11A mechanically determines the fully open position of the throttle gear 11, and is composed of protrusions integrally formed on the side wall of the throttle body.
  • the present invention is not limited to the above-described embodiment, but includes various modifications.
  • the above-mentioned examples have been described in detail in order to explain the present invention in an easy-to-understand manner, and are not necessarily limited to those having all the described configurations.
  • it is possible to replace a part of the configuration of one embodiment with the configuration of another embodiment and it is also possible to add the configuration of another embodiment to the configuration of one embodiment.
  • the embodiment of the present invention may have the following aspects.
  • the bracket comprises a body having a throttle valve, a motor with a brush, a bracket in contact with the motor and connected to the body, and a circuit element for suppressing noise transmitted from the motor.
  • the circuit element has a pigtail portion connected to the brush and provided on the side where the motor is arranged, and when viewed from the axial direction of the rotation axis of the motor, the circuit element has the motor with the pigtail portion as a boundary.
  • An electronically controlled throttle device provided on the side opposite to the arranged side and arranged at a position overlapping the pigtail portion.
  • the inductor was mounted on the opposite side of the motor coil, that is, on the outside of the motor, with respect to the bracket for fixing the motor to the valve device, not inside the motor.
  • an inductor having a larger inductance can be provided, and an inductor sufficient to reduce radiation noise of the motor can be mounted. ..

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Abstract

モータを小型化しつつ、モータノイズの低減を向上することができる電制スロットル装置を提供する。電制スロットル装置は、スロットル弁を有するボディと、スロットル弁を駆動するブラシ付きのモータと、モータをボディに取り付けるブラケット(20F)と、ブラシブラシと電気的に接続され、かつモータの側のブラケット(20F)の面に設けられるピグテールと、ピグテールに電気的に接続され、モータのノイズを低減するフィルタ回路(インダクタ(31)、コンデンサ(32)、抵抗体(33))と、を備える。フィルタ回路は、モータとは反対側のブラケット(20F)の面に設けられる。

Description

電制スロットル装置
 本発明は、電制スロットル装置に関する。
 特開2013-155650号公報において電子制御スロットルボディのモータ内にインダクタを装着するものが知られている。具体的にはギアカバーと接続されるモータの一対の端子から、モータのブラシと接続される一対の端子に至る導電通路の途中を分断して露出させ、その分断した各導電通路の一対の端部に2つのインダクタの各一端部及び他端部をそれぞれ接続している。
 インダクタは、インダクタンスによって単位時間当たりの電流変動を鈍くして輻射ノイズを低減するものであるが、スイッチング時の高周波ノイズの発生を抑制する狙いもある。このためインダクタは、モータ内部に取り付けることが可能なサイズで選定されていた。
特開2013-155650号公報
 しかし、最近はバルブ装置自体の小型化の要求があり、それに伴いモータも小型化され、モータ内の搭載可能スペースが小さくなり、十分な容量のインダクタが搭載できないという課題が生じた。
 本発明の目的は、モータを小型化しつつ、モータノイズの低減を向上することができる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、本発明は、スロットル弁を有するボディと、前記スロットル弁を駆動するブラシ付きのモータと、前記モータを前記ボディに取り付けるブラケットと、前記ブラシと電気的に接続され、かつ前記モータの側の前記ブラケットの面に設けられるピグテールと、前記ピグテールに電気的に接続され、前記モータのノイズを低減するフィルタ回路と、を備え、前記フィルタ回路は、前記モータとは反対側の前記ブラケットの面に設けられる。
 本発明によれば、モータを小型化しつつ、モータノイズの低減を向上することができる。上記した以外の課題、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。
ガソリンエンジン車に用いるモータ駆動式の電制スロットル装置の分解斜視図である。 電制スロットル装置に用いるモータの斜視図である。 電制スロットル装置に用いるモータの分解斜視図である。 電制スロットル装置に用いるモータのブラシホルダの正面から見た平面図である。 電制スロットル装置に用いるモータのブラシホルダの背面から見た平面図である。 ガソリンエンジン車に用いるモータ駆動式の電制スロットル装置の断面図である。 ガソリンエンジン車に用いるモータ駆動式の電制スロットル装置のギアカバーをはずした平面図である。 ガソリンエンジン車に用いるモータ駆動式の絞り電制スロットル装置の外観斜視図である。
 以下図面に基づいて本発明の実施例を説明する。
 本実施例は、内燃機関内の流体の流量を調節するバルブボディ、電子制御スロットルボディ、モータ駆動式スロットルボディ、及びバルブ装置に関する。特に本実施例は、DCモータ(直流モータ)をアクチュエータとし、当該DCモータを矩形波パルス信号であるPWM(pulse width modulator)信号で駆動するモータ駆動式バルブ装置であって輻射ノイズを低減するインダクタを備えたバルブ装置に関する。
 例えば、本実施例のモータ駆動式バルブ装置は電制スロットル装置であり、内燃機関の吸気通路に取り付けられ、吸気通路の断面積を可変制御することで、ガソリンエンジン車においては気筒内に吸入される空気量を調整したり、ディーゼル機関においては吸気管内の圧力を制御したりするのに用いられる。
 尚、ガソリンエンジン車においては、電制スロットル装置は燃料を気筒内に直接噴射するいわゆる筒内直接燃料噴射型のエンジンでも吸気管内に燃料を噴射するいわゆるポート噴射型のエンジンのどちらにも用いられる。
 本実施例の目的は、発明の目的と一部重複するが、例えば、バルブ装置としての電制スロットル装置の限られたスペース内でインダクタンスの値を増やすことを目的とする。
 (実施例)
 図1~図6に基づき本実施例の電制スロットル装置の構成を説明する。
 図1に示すように、電制スロットル装置はエンジンへの空気を供給する吸気通路1に設けられた絞り弁(以下スロットル弁2と呼ぶ)をPWM制御によって回転が制御されるDCモータ(以下、モータ20と呼ぶ)で駆動して吸入空気量を制御する。モータ20はスロットルボディ5に一体に形成されたモータハウジング20Aに装着されている。
 図6に示すように、モータ20の回転力をスロットル弁2の回転軸(以下、スロットルシャフト3と呼ぶ)に伝達する減速ギア機構(22、23A、23B、13からなる)がスロットルボディ5の一側面に配備されており、減速ギア機構(22、23A、23B、13からなる)を覆うカバー26がスロットルボディ5に固定されている。カバー26にはモータ20に電力を供給するための正負電気端子(図示しない)が形成された樹脂コネクタ部が設けられている。
 モータ20のブラシ20BR(図5)を保持するブラシホルダ20BH(図3)の樹脂部にインダクタホルダ31H(図4)が一体に成型してある。
 図4に示すように、インダクタホルダ31Hはカバー26に配置される端子と接続されるモータ外接続端子20MT1とモータブラシ20BRへの接続用としてモータ20内に配置されるピグテール20PG(図5)が接続されるモータ内接続端子20MT2との間に設けられている。
 本実施例では、電制スロットル装置は、スロットル弁2を有するスロットルボディ5(ボディ)と、スロットル弁2を駆動するブラシ付きのモータ20と、モータ20をスロットルボディ5に取り付けるブラケット20Fと、モータブラシ20BR(ブラシ)と電気的に接続され、かつモータ20の側のブラケット20Fの面に設けられるピグテール20PGと、ピグテール20PGに電気的に接続され、モータのノイズを低減するフィルタ回路(インダクタ31、コンデンサ32、抵抗体33)と、を備える。フィルタ回路は、モータ20とは反対側のブラケットの面に設けられる。これにより、大きなインダクタ31をモータ20の外部に設けることができる。その結果、インダクタ31の容量を大きくすることができる。
 インダクタ31はインダクタホルダ31Hに接着剤により固定される。
 インダクタ31が接続されるモータ内接続端子20MT2には抵抗体33とコンデンサ32も接続され、モータブラケット20Fを介して地絡されることによりインダクタ31と共にノイズ低減の効果を発揮する。
 ここで、コンデンサ32の接続位置は、モータ(ピグテール20PG)に対してインダクタ31より後ろにあるモータ外接続端子20MT1に接続するよりも、インダクタ31より前にあるモータ内接続端子20MT2に接続した方が、ノイズが載っている配線の長さが短くなるためノイズ低減効果が高い。
 この時、抵抗体33およびコンデンサ32の搭載位置は、モータブラケット20Fに対して、モータ側(図5に示す面の側)でもその反対側(図4に示す面の側)でもどちらでも良い。
 換言すれば、本実施例では、図4に示すように、フィルタ回路は、ピグテール20PGに電気的に接続されるコンデンサ32、及びピグテール20PGに電気的に接続される抵抗体33を含む。コンデンサ32と抵抗体33は、モータ20の側のブラケット20Fの面に設けられるが、モータ20とは反対側のブラケット20Fの面に設けられるようにしてもよい。
 図5に示すように、ブラシホルダ20BHにはばねホルダ20SHが配置され、ばねホルダ20SHに保持されるモータスプリング20BSがモータブラシ20BRをモータシャフト20S方向(図3)に押し付けている。また、ブラシホルダ20BHにはモータ内接続端子20MT2とモータブラシ20BRを接続するためのピグテール20PGを保持するためのピグテール押さえ20PHが配置されピグテール20PGを保持している。ピグテール20PGはモータブラシ20BRが摩耗するにつれて動く必要がある為、長さに余裕を持たされた状態で保持される。
 図3に示すように、ブラシホルダ20BHにはボールベアリング20BBが保持されており、モータシャフト20Sの一端を支持している。このモータシャフト20Sには整流子20Cとアーマチュア20AMが固定されている。
 ブラシホルダ20BHは筒状ヨーク20Yに固定され、筒状ヨーク20Yのブラシホルダ20BHが保持される側と反対側にはプレーンベアリング20PBが保持されており、モータシャフト20Sのもう一端を保持している。
 また、筒状ヨーク20Yにはマグネットステー20Hによりマグネット20Mが保持されている。
 次に上記のモータをガソリンエンジン用の電制スロットル装置に適用した例を図1~図8を参照して具体的に説明する。以下、電制スロットル装置の構成について詳説する。
 図6に示されるように、アルミダイキャスト製の絞り弁組体(スロットルボディ5)には吸気通路1(以下、ボア部1Aと呼ぶ)とモータ20を収納するためのモータハウジング20Aが一緒に成型されている。
 スロットルボディ5にはボア部1Aの一つの直径線に沿って金属製の回転軸(以下スロットルシャフト3と呼ぶ)が配置されている。スロットルシャフト3の両端は、軸受8及び9として、ニードルベアリングにより回転支持されている。軸受8及び9はスロットルボディ5に設けた軸受ボス部6及び7に圧入固定されている。
 また、軸受9はスロットルシャフト3に圧入後にスロットルボディ5に圧入される。その後、スロットルボディ5に圧入されるキャップ10により押さえつけられることにより、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。かくしてスロットルシャフト3はスロットルボディ5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絞り弁(以下、スロットル弁2と呼ぶ)がスロットルシャフト3に設けたスリットに差し込まれ、ねじ4でスロットルシャフト3に固定されている。かくして、スロットルシャフト3が回転するとスロットル弁2が回転し、結果的に吸気通路1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。
 図6及び図7に示されるように、モータハウジング20Aはスロットルシャフト3とほぼ並行に形成されており、ブラシ式直流モータで構成されるモータ20がモータハウジング20A内に差込まれ、スロットルボディ5の側壁にモータブラケット20F(図7)のフランジ部をねじ21でねじ止めすることで固定されている。また図6に示されるように、モータ20の端部にはウェーブワッシャ25が配設されモータ20を保持する。
 図6に示されるように、軸受ボス部6及び7の開口は軸受8およびキャップ10で封止されており、シャフトシール部を構成し、気密を保つよう構成されている。また、軸受ボス部7側のキャップ10は、スロットルシャフト3の端部および軸受9が露出することを防止している。これにより、軸受8及び9からの空気の漏れ、あるいは軸受8及び9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20の回転軸端部には歯数の最も少ない金属製のギア22が固定されている。このギア22が設けられた側のスロットルボディ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5の側面部に固定される樹脂材製のカバー(以下ギアカバーと呼ぶ)26で覆われている。
 図6に示されるように、ギアカバー26側のスロットルシャフト3の端部にはスロットルギア11が固定されている。スロットルギア11は金属プレート12と、この金属プレート12に樹脂成形された樹脂材製ギア部13とから構成されている。金属プレート12に樹脂成形によって樹脂材製ギア部13がモールド成型されている。
 金属プレート12は中央に孔を有する。金属プレート12の孔にスロットルシャフト3の先端を差込み、ねじ部にナット17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12を固定する。金属プレート12及び、そこに成形された樹脂材製ギア部13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11の背面とデフォルトレバー16との間に弦巻ばねで形成されたデフォルトスプリング15が挟持されている。また、デフォルトレバー16の背面とスロットルボディ5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14が挟持されている。この2本のばね14及び15が開き方向と閉じ方向に引き合うことにより、モータ20の通電がOFFになった際にスロットル弁2の開度を所定の開度(以下デフォルト開度と呼ぶ)に規定するデフォルト機構を形成している。
 本実施例はガソリンの絞り弁制御装置に関するため、スロットル弁2のイニシャル位置、つまりモータ20の電源が切断されているときにスロットル弁2が初期位置として、与えられている開度位置はデフォルト開度である。このため、スロットル弁2がデフォルト開度よりも開いている場合はリターンスプリング14によりデフォルト開度に向かう閉じ方向の荷重が、スロットル弁2がデフォルト開度よりも閉じている場合はデフォルトスプリング15によりデフォルト開度に向かう開き方向の荷重が働く。
 モータ20の回転軸に取付けられたギア22とスロットルシャフト3に固定されたスロットルギア11との間にはスロットルボディ5の側面に圧入固定された金属材製のギアシャフト24に回転可能に支持された中間ギア23(図7)が噛み合っている。中間ギア23は、図6に示すように、ギア22と噛み合う大径ギア23Aとスロットルギア11と噛み合う小径ギア23Bとから構成されている。両ギア23A及び23Bは樹脂成形により一体に成型される。これらギア22、23A、23B、11は2段の減速歯車機構を構成している。かくして、モータ20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。
 ここでギア23Aとの干渉を防ぐためにインダクタ31はモータシャフト20Sに対し、ギア23Aと反対側の位置に搭載される。このとき、モータ20内部のピグテール20PGのうち少なくとも1つはモータシャフト20Sに対しギア23Aと反対側に配置されるためインダクタ31とピグテール20PGはブラケット20Fを挟んで重なる位置に配置される。
 換言すれば、フィルタ回路は、モータ20の軸方向にブラケット20Fを介してピグテール20PGと重なるように配置される。具体的には、フィルタ回路は、ピグテール20PGに電気的に接続されるインダクタ31を含み、インダクタ31は、モータ20の軸方向にブラケット20Fを介してピグテール20PGと重なるように配置される。
 電制スロットル装置は、モータ20の軸の一端に取り付けられるギア22(第1ギア)と、スロットル弁2が取り付けられるスロットルシャフト3と、スロットルシャフト3の一端に取り付けられるスロットルギア11(第2ギア)と、ギア22(第1ギア)の回転をスロットルギア11(第2ギア)へ伝達するギア23(第3ギア)と、を備える。インダクタ31は、モータ20の軸を挟んでギア23(第3ギア)と反対側に位置する。インダクタ31はギア23から離れているため、ギア23と干渉することなくインダクタ31を大型化することができる。
 これら減速機構やばね機構は樹脂材製のギアカバー26によって覆われている。ギアカバー26の開口端側周縁にはシール部材30を挿入する溝が形成されており、シール部材30がこの溝に装着された状態で、ギアカバー26をスロットルボディ5に被せると、シール部材30がスロットルボディ5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する。図8に示されるように、この状態でギアカバー26をスロットルボディ5に6個のクリップ27で固定する。
 次に、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26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以下具体的に説明する。
 図6に示されるように、スロットルシャフト3のギアカバー側の端部に樹脂ホルダ19がインサータ29を介して圧入により固定される。樹脂ホルダ19の先端の平面部にはプレス加工により形成された導電体18(図7)が一体成形により取り付けられる。したがって、モータ20が回転してスロットル弁2が回転すると、導電体18も一体に回転する。
 ギアカバー26にはTPS基板28(図6)が導電体18に対面する位置に固定されている。TPS基板28上に配設されたASICが導電体18の角度を検出することにより、スロットル弁2の開度を検出し、センサ出力としてECUへ供給している。
 スロットルボディ5に配設される5P1~5P3はギアカバー26の位置決め用の壁で、この3箇所の壁にギアカバー26の位置決め突起が係止することでTPS基板28と回転側の導電体18が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11Aはスロットルギア11の全開位置を機械的に決めるもので、スロットルボディの側壁に一体に形成された突起で構成されている。
 この突起にスロットルギア11の切欠き終端部が当接することで、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11B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11の反対側の終端が全閉位置において、全閉ストッパ11B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。
 このようにして形成された絞り弁制御装置に対して本発明のインダクタ搭載構造を取ることにより、放射ノイズの少ない絞り弁制御装置を得ることができる。
 以上説明したように、本実施例によれば、モータ20を小型化しつつ、モータノイズの低減を向上することができる。
 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、上述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、必ずしも説明した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、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。また、各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。
 なお、本発明の実施例は、以下の態様であってもよい。
 (1).スロットルバルブを有するボディと、ブラシ付きのモータと、前記モータと接触しかつ前記ボディに接続されるブラケットと、前記モータから伝達されるノイズを抑制するための回路素子と、を備え、前記ブラケットは、前記ブラシと接続されかつ前記モータが配置された側に設けられるピグテール部を有し、前記モータの回転軸の軸方向から見た場合、前記回路素子は、前記ピグテール部を境に前記モータが配置された側とは反対側に設けられかつ当該前記ピグテール部と重なる位置に配置される電制スロットル装置。
 (2).(1)に記載された電制スロットル装置であって、前記回路素子はインダクタ、コンデンサおよび抵抗体が搭載された電制スロットル装置。
 (3).(2)に記載された電制スロットル装置であって、ピグテールと重なる回路素子はインダクタである電制スロットル装置。
 (4).(3)に記載された電制スロットル装置であって、コンデンサと抵抗体はインダクタよりもアーマチャコイル側に配置された電制スロットル装置。
 (5).(4)に記載された電制スロットル装置であって、コンデンサと抵抗体はモータブラケットに対してアーマチャコイルと反対側に設置された電制スロットル装置。
 (6).(4)に記載された電制スロットル装置であって、コンデンサと抵抗体はモータブラケットに対してアーマチャコイル側に設置された電制スロットル装置。
 このように、モータの内部ではなく、モータをバルブ装置に固定するためのブラケットに対し、モータのコイルと反対側、つまりモータの外部にインダクタを搭載した。
 (1)-(6)によれば、モータ内部よりも広いスペースが確保できるため、よりインダクタンスの大きなインダクタを設けることができ、モータの輻射ノイズを低減するに十分なインダクタを搭載することができる。
1A…ボア部、1B…ボア部、2…スロットル弁、3…スロットルシャフト、4…ねじ、5…スロットルボディ、5P1…壁、5P2…壁、5P3…壁、5S…嵌合部、6…軸受ボス部、7…軸受ボス部、8…軸受、9…軸受、10…キャップ、11…スロットルギア、11G…溝部、11W…窓部、11B…全閉ストッパ、12…金属プレート、13…樹脂材製ギア部、14…リターンスプリング、15…デフォルトスプリング、16…デフォルトレバー、17…ナット、17P…突き出し部、18…導電体、19…樹脂ホルダ、20…モータ、20A…モータハウジング、20F…ブラケット、21…ねじ、22…ギア、23…中間ギア、23A…大径ギア、23B…小径ギア、24…ギアシャフト、25…ウェーブワッシャ、26…ギアカバー、27…クリップ、28…TPS基板、29…インサータ、30…シール部材、20BR…モータブラシ、20BH…ブラシホルダ、31…インダクタ、32…コンデンサ、33…抵抗体、20MT1…モータ外接続端子、20MT2…モータ内接続端子、20SH…ばねホルダ、20S…モータシャフト、20BB…ボールベアリング、20PB…プレーンベアリング、20AM…アーマチュア、20C…整流子、20Y…筒状ヨーク、20H…マグネットステー、20M…マグネット、20PG…ピグテール、20PH…ピグテール押さえ

Claims (6)

  1.  スロットル弁を有するボディと、
     前記スロットル弁を駆動するブラシ付きのモータと、
     前記モータを前記ボディに取り付けるブラケットと、
     前記ブラシと電気的に接続され、かつ前記モータの側の前記ブラケットの面に設けられるピグテールと、
     前記ピグテールに電気的に接続され、前記モータのノイズを低減するフィルタ回路と、を備え、
     前記フィルタ回路は、
     前記モータとは反対側の前記ブラケットの面に設けられる
     ことを特徴と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、
     前記フィルタ回路は、
     前記モータの軸方向に前記ブラケットを介して前記ピグテールと重なるように配置される
     ことを特徴とする電制スロットル装置。
  3.  請求項2に記載の電制スロットル装置であって、
     前記フィルタ回路は、
     前記ピグテールに電気的に接続されるインダクタを含み、
     前記インダクタは、
     前記モータの軸方向に前記ブラケットを介して前記ピグテールと重なるように配置される
     ことを特徴とする電制スロットル装置。
  4.  請求項3に記載の電制スロットル装置であって、
     前記フィルタ回路は、
     前記ピグテールに電気的に接続されるコンデンサ、及び前記ピグテールに電気的に接続される抵抗体を含み、
     前記コンデンサと抵抗体は、
     前記モータの側の前記ブラケットの面に設けられる
     ことを特徴とする電制スロットル装置。
  5.  請求項3に記載の電制スロットル装置であって、
     前記フィルタ回路は、
     前記ピグテールに電気的に接続されるコンデンサ、及び前記ピグテールに電気的に接続される抵抗体を含み、
     前記コンデンサと抵抗体は、
     前記モータとは反対側の前記ブラケットの面に設けられる
     ことを特徴とする電制スロットル装置。
  6.  請求項3に記載の電制スロットル装置であって、
     前記モータの軸の一端に取り付けられる第1ギアと、
     前記スロットル弁が取り付けられるスロットルシャフトと、
     前記スロットルシャフトの一端に取り付けられる第2ギアと、
     前記第1ギアの回転を前記第2ギアへ伝達する第3ギアと、を備え、
     前記インダクタは、
     前記モータの軸を挟んで前記第3ギアと反対側に位置する
     ことを特徴とする電制スロットル装置。
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000184661A (ja) * 1998-12-15 2000-06-30 Jidosha Denki Kogyo Co Ltd モータ
JP2002315274A (ja) * 2001-02-06 2002-10-25 Asmo Co Ltd モータ
JP2003189542A (ja) * 2001-12-18 2003-07-04 Mitsuba Corp 変速機付きモータアクチュエータ
JP2013155650A (ja) * 2012-01-30 2013-08-15 Hitachi Automotive Systems Ltd モータ駆動式絞り弁制御装置
JP2017208947A (ja) * 2016-05-19 2017-11-24 日立オートモティブシステムズエンジニアリング株式会社 直流電動機

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4376017B2 (ja) * 2003-08-01 2009-12-02 株式会社デンソー 電子制御式スロットル制御装置
JP2006097500A (ja) * 2004-09-28 2006-04-13 Honda Motor Co Ltd 汎用エンジンのスロットル装置
JP5877100B2 (ja) * 2012-03-23 2016-03-02 アスモ株式会社 ブラシホルダ、ブラシ装置、モータ及びブラシ装置の製造方法
DE102012103928A1 (de) * 2012-05-04 2013-11-07 Pierburg Gmbh Gleichstrommotor zum Antrieb von Aggregaten eines Kraftfahrzeugs
JP6379782B2 (ja) * 2013-07-26 2018-08-29 株式会社デンソー モータ

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000184661A (ja) * 1998-12-15 2000-06-30 Jidosha Denki Kogyo Co Ltd モータ
JP2002315274A (ja) * 2001-02-06 2002-10-25 Asmo Co Ltd モータ
JP2003189542A (ja) * 2001-12-18 2003-07-04 Mitsuba Corp 変速機付きモータアクチュエータ
JP2013155650A (ja) * 2012-01-30 2013-08-15 Hitachi Automotive Systems Ltd モータ駆動式絞り弁制御装置
JP2017208947A (ja) * 2016-05-19 2017-11-24 日立オートモティブシステムズエンジニアリング株式会社 直流電動機

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