(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の吸気系に配設されたスロットル弁がそのスロットル軸をスロットルボデイに軸支されて回動自在に設けられ、モータの駆動力が動力伝達機構を介して前記スロットル軸に伝達されて前記スロットル弁の開閉弁動作がなされるスロットル弁駆動装置において、
前記スロットルボデイに前記モータを収容するモータ収容室と前記動力伝達機構を収容する伝達機構収容室とが備えられ、
前記スロットルボデイの下部には前記モータ収容室および伝達機構収容室と連通孔により連通した拡張室が設けられ、
前記拡張室の底部に排水口が形成され、
前記拡張室には前記連通孔より下方でかつ前記排水口より上方に大気と連通する通気孔が設けられることを特徴とする内燃機関のスロットル弁駆動装置。
【請求項２】
前記通気孔は、前記拡張室の底壁の一部を内方へ筒状に膨出させた筒壁の先端部に形成されることを特徴とする請求項１記載の内燃機関のスロットル弁駆動装置。
【請求項３】
前記筒壁は前記拡張室の底壁から上方へ膨出し、
同筒壁により形成される大気と連通する内空間が上方ほど径を小さくする円錐形状をなす円錐凹部を形成していることを特徴とする請求項２記載の内燃機関のスロットル弁駆動装置。
【請求項４】
前記通気孔は前記筒壁の上壁から側壁にかけて形成されることを特徴とする請求項２または請求項３記載の内燃機関のスロットル弁駆動装置。
【請求項５】
前記排水口は前記拡張室の底壁の一部を若干内方へ膨出させた凹壁の側壁に形成されることを特徴とする請求項１記載の内燃機関のスロットル弁駆動装置。
【請求項６】
前記拡張室は、前記スロットルボデイとは別体の箱体を同スロットルボデイに取り付けることで構成されることを特徴とする請求項１から請求項５までのいずれかの項記載の内燃機関のスロットル弁駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、内燃機関のモータにより駆動されるスロットル弁駆動装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
内燃機関の吸気系に配設されたバタフライ形のスロットル弁がそのスロットル軸をスロットルボデイに軸支されて回動自在に設けられ、モータの駆動力が動力伝達機構を介して前記スロットル軸に伝達されてスロットル弁の開閉弁動作がなされるスロットル弁駆動装置が従来より存在する。
【０００３】
そして動力伝達機構の下方に拡張室を備えた例がある（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】
特開平３−５０３４７号公報（第６，７頁、第３図）
【０００５】
前記公報には以下のような構成が記載されている。
すなわち、動力伝達機構であるギヤ列を収納するギヤボックスの下部に拡張室であるチャンバが一体に形成され、チャンバとギヤボックスおよびモータ収容室とが水抜き穴により連通され、チャンバの底壁に排水口が形成されている。
なお、ギヤボックスの上壁に大気と連通する通気孔が設けられている。
【０００６】
ギヤボックスおよびモータ収容室で凝結した水は水抜き穴を介して排水口から排出でき、外部からの直接の水の浸入はチャンバにより防止される。
さらに、ギヤボックスおよびモータ収容室の容積をチャンバにより拡張しているので、ギヤボックス等内が冷えて外気を吸い込む場合に同時に水をギヤボックス内まで吸い込むのをチャンバが防止することができる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、通気孔がギヤボックスの上壁に設けられているので、同通気孔からの水の浸入を防ぐために、通気孔の開口はエアクリーナ等のフィルタを介して大気に解放されており、そのためエアクリーナから通気孔までの配管等が必要となり、コスト上また組立工数上不利となっていた。
【０００８】
また、この通気孔によりチャンバ内の水抜きが容易となるが、スロットルボデイが水に浸かったような場合には、通気孔がギヤボックスの上部に設けられているためチャンバから水抜き穴を介してギヤボックス内に水面に相当する高さまで容易に水が浸入してしまう。
【０００９】
さらに、チャンバはギヤボックスに一体に形成されているので、複雑な加工が必要であった。
【００１０】
本発明は、斯かる点に鑑みなされたもので、その目的とする処は、スロットルボデイが水に浸かっても水の浸入を拡張室までで抑えることができ、拡張室に溜まった水の排出も容易である簡単な構造のスロットル弁駆動装置を安価に供する点にある。
【００１１】
【課題を解決するための手段及び作用効果】
上記目的を達成するために、本請求項１記載の発明は、内燃機関の吸気系に配設されたスロットル弁がそのスロットル軸をスロットルボデイに軸支されて回動自在に設けられ、モータの駆動力が動力伝達機構を介して前記スロットル軸に伝達されて前記スロットル弁の開閉弁動作がなされるスロットル弁駆動装置において、前記スロットルボデイに前記モータを収容するモータ収容室と前記動力伝達機構を収容する伝達機構収容室とが備えられ、前記スロットルボデイの下部には前記モータ収容室および伝達機構収容室と連通孔により連通した拡張室が設けられ、前記拡張室の底部に排水口が形成され、前記拡張室には前記連通孔より下方でかつ前記排水口より上方に大気と連通する通気孔が設けられる内燃機関のスロットル弁駆動装置とした。
【００１２】
大気と連通する通気孔は連通孔より下方でかつ排水口より上方に位置しているので、スロットルボデイが水に浸かったような場合でも拡張室の容量分の吸気が可能で、かつ拡張室に浸入した水により通気孔が閉塞されれば水の浸入は拡張室までで抑えることが可能である。
【００１３】
また、通気孔により拡張室に溜まった水の排出も容易に行われる。
さらに、通気孔はスロットルボデイの下部に設けられる拡張室に設けられるので特別な配管をすることなく通気孔から直接水が浸入することはなく、コスト上また組立工数上有利である。
【００１４】
なお、伝達機構収容室やモータ収容室で凝結した水は連通孔を介して排水口から排出でき、外部からの直接の水の浸入は拡張室により防止される。
さらに、伝達機構収容室やモータ収容室の容積をチャンバにより拡張しているので、被水時などに伝達機構収容室等内が冷えて内圧が低下しても連通孔を介する吸気を確保することができ、そのとき外気を吸い込むような場合に同時に水を吸い込んでも拡張室までで伝達機構収容室等まで水を浸入させることは防止できる。
【００１５】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の内燃機関のスロットル弁駆動装置において、前記通気孔が、前記拡張室の底壁の一部を内方へ筒状に膨出させた筒壁の先端部に形成されることを特徴とする。
【００１６】
スロットルボデイが水に浸かったような場合、拡張室の底部の排水口と筒壁により形成される凹部の下端開口が略同時に水に浸かって閉塞されるので、その先端部の通気孔は通気孔として機能せず、よって水面まで水が拡張室内に浸入することを回避することができる。
【００１７】
請求項３記載の発明は、請求項２記載の内燃機関のスロットル弁駆動装置において、前記筒壁は前記拡張室の底壁から上方へ膨出し、同筒壁により形成される大気と連通する内空間が上方ほど径を小さくする円錐形状をなす円錐凹部を形成していることを特徴とする。
【００１８】
筒壁により形成される凹部が上方ほど径を小さくする円錐形状をなしているので、同円錐凹部内に浸入した水は速やかに排出される。
【００１９】
請求項４記載の発明は、請求項２または請求項３記載の内燃機関のスロットル弁駆動装置において、前記通気孔が前記筒壁の上壁から側壁にかけて形成されることを特徴とする。
【００２０】
通気孔は筒壁の上壁から側壁にかけて屈曲して形成されるので、表面張力による水膜の発生を阻止できるため、速やかな排水を促すことができる。
【００２１】
請求項５記載の発明は、請求項１記載の内燃機関のスロットル弁駆動装置において、前記排水口が前記拡張室の底壁の一部を若干内方へ膨出させた凹壁の側壁に形成されることを特徴とする。
【００２２】
排水口が凹壁の側壁に縦孔として形成されるので、表面張力による水膜の発生を阻止できるため、排水を妨げるようなことはない。
【００２３】
請求項６記載の発明は、請求項１から請求項５までのいずれかの項記載の内燃機関のスロットル弁駆動装置において、前記拡張室が、前記スロットルボデイとは別体の箱体を同スロットルボデイに取り付けることで構成されることを特徴とする。
【００２４】
拡張室がスロットルボデイとは別体の箱体を同スロットルボデイに取り付けることにより構成されることで、製造に際して複雑な加工を必要とせずコストを削減できるとともに、スロットルボデイ本体を共通化し拡張室のみを変更して種々の内燃機関および車両搭載位置に適合させることができる。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下本発明に係る一実施の形態について図１ないし図１１に基づき説明する。
本実施の形態に係る内燃機関およびスロットルボデイ１は車両のエンジンルーム内に搭載される。
【００２６】
その車両搭載状態の姿勢におけるスロットルボデイ１の前面図，左側面図，一部省略した後面図，下面図を、それぞれ図１，図２，図３，図４に図示する。
また図５は図１のＶ−Ｖ線に沿った断面図である。
【００２７】
スロットルボデイ１のメインボア２にバタフライ式のスロットル弁３がスロットル軸４と一体にスロットル軸４を軸受５を介して回動自在に軸支されて設けられている。
【００２８】
メインボア２は左右方向を吸気方向としスロットル軸４は前後方向に指向して軸支されている。
そのメインボア２の下方において、スロットルボデイ１は前側に温水通路６（下方開口が連通管を備えた栓体６ａで塞がれている）が形成され、後側にモータ収容室７が形成されている。
【００２９】
スロットルボデイ１の後側は、後方からギヤカバー９が被せられてギヤ室８が構成されている。
そしてスロットルボデイ１の前記モータ収容室７の下側に箱状の拡張ケース11が取り付けられて内部に拡張室10が形成されている。
【００３０】
スロットルボデイ１の下側に形成された前記モータ収容室７は、前後方向に長尺の筒状をなし後方のギア室８に開口しており、この開口よりモータ20が挿入され、モータ20の後端に取り付けられたフランジ21がボルト22によりスロットルボデイ１の開口周縁部７ａに固着される（図３参照）。
【００３１】
モータ20の後方へ突出する駆動軸20ａはフランジ21を貫通してギヤ室８に延びており、その先端部に小径の駆動ギヤ31が嵌着されている。
一方スロットル弁３と一体の前後方向に指向したスロットル軸４は、シール部材23を貫通して後方へ延出してギヤ室８に達しており、途中リターンスプリング24が介装されてスロットル弁３を閉じ方向に付勢するとともに、デフォルトスプリング25が介装されてスロットル弁３を開き方向に付勢している。
【００３２】
なおデフォルトスプリング25は、モータ20の駆動を停止させたときにスロットル弁３が若干（７度ほど）開いた状態を維持して、故障時に退避走行を可能としている。
【００３３】
そしてスロットル軸４のギヤ室８に達した後端部に欠歯の大径の被動ギヤ35が嵌着されている。
ギヤ室８内で前記駆動ギヤ31と被動ギヤ35との間に中間軸32がスロットルボデイ１とギヤカバー９とに架設され、同中間軸32に大径中間ギヤ33と小径中間ギヤ34が一体となって回動自在に軸支され、大径中間ギヤ33が駆動ギヤ31と噛合し、小径中間ギヤ34が被動ギヤ35と噛合して動力伝達機構である減速ギア機構30が構成されている。
【００３４】
すなわちモータ20の駆動による駆動ギヤ31の回動が減速ギア機構30を介してスロットル軸４に伝達されて、リターンスプリング23に抗してスロットル弁３が開弁する。
【００３５】
スロットルボデイ１の後面のギヤ室８を囲う矩形枠１ａの合せ面１ｂ（図３参照）に対応するギヤカバー９の合せ面にはガスケット９ａが嵌挿されていて、スロットルボデイ１の後面にギヤカバー９を被せると合せ面をガスケット９ａがシールして内部の減速ギア機構30が収容されるギヤ室８を略水密に密封する（図５参照）。
【００３６】
スロットルボデイ１の下面すなわちモータ収容室７の下面は、拡張室10を囲う矩形枠１ｃが下方へ延出しており、矩形枠１ｃ内の上壁１ｄは前後方向を軸としたモータ収容室７の筒状に沿って湾曲して、図６に示すように右側（図６では左側）が深く凹んで拡張室10の上部空間を構成している。
【００３７】
一方拡張室10の中央および下部空間を構成する拡張ケース11は、スロットルボデイ１側の矩形枠１ｃに対応する矩形の側壁12と底壁13により箱状をなし、側壁12の合せ面12ａには環状溝12ｂが形成され（図８参照）、環状溝12ｂにガスケット12ｃが嵌挿されて、スロットルボデイ１側の矩形枠１ｃの合せ面にガスケット12ｃを介在させて側壁12の合せ面12ａを重ね合わせて拡張室10を略水密に密封して４隅をボルト11ａで螺着して拡張ケース11を取り付ける。
【００３８】
拡張ケース11の底壁13には、中央より左側へオフセットした部分が内方へ円錐状に膨出して円錐筒壁14が形成され、円錐筒壁14により内部に形成される大気と連通する円錐凹部14ａが上方ほど径を小さくする円錐形状をなしている。
円錐凹部14ａの上端の直径は７mm、下端開口の直径は10mm程度である。
【００３９】
円錐筒壁14は底壁13から膨出して先端が、図９に示すように側壁12の合せ面12ａと同一面まで達しており、円錐筒壁14の先端壁と側壁にかけて屈曲した形状に通気孔15が穿設されて、拡張室10と大気とを連通している。
【００４０】
また、図９に示すように底壁13には円錐筒壁14の近傍の１隅に円錐筒壁14とは別に内方へ矩形に膨出した凹壁16が形成されている。
凹壁16は、円錐筒壁14の半分ほどの深さに膨出しており、矩形に配された側壁の一部が欠損して2.5mm×12mm程度の縦孔として排水口17が穿設されている。
【００４１】
凹壁16が形成する凹部16ａも開口部が下方へいくほど広くなっており、縦長の排水口17は拡張ケース11の最下部まで達していて拡張室10と大気とを連通している。
このような拡張ケース11をスロットルボデイ１の下面に取り付けて内部に拡張室10を構成する。
【００４２】
この拡張室10の矩形枠１ｃ内の上壁１ｄには、図６および図７に示すようにモータ収容室７に連通する直径３mm程度の第１連通孔18が穿設されている。
また、図３および図６に示すように拡張ケース11の上部空間の右側の凹んだ空間に面する拡張室10をギヤ室８と仕切る壁にやはり直径３mm程度の第２連通孔19が穿設されている。
【００４３】
すなわち拡張室10は、その上方において第１連通孔18によりモータ収容室７と連通しているとともに第２連通孔19によりギヤ室８とも連通して、モータ収容室７とギヤ室８の容積を拡張している。
【００４４】
車両のエンジンルームに搭載されたスロットルボデイ１の下部に設けられる拡張室10において、拡張ケース11の底壁13から上方に膨出した円錐筒壁14の上部の大気と連通する通気孔15は、上記第１，第２連通孔18，19より下方でかつ前記排水孔17より上方に位置する。
【００４５】
通常、モータ収容室７やギヤ室８で凝結した水は第１，第２連通孔18，19から拡張室10に入り、排水孔17により排出される。
拡張室10の通気孔15や排水口17は、拡張ケース11の底壁13に大気と連通する開口を有するので、直接水等が浸入することは通常はない。
【００４６】
被水時などにモータ収容室７やギヤ室８が冷えて内圧が低下しても第１，第２連通孔18，19を介する吸気を確保することができ、そのとき外気を吸い込むような場合に同時に水を吸い込んでも拡張室10まででモータ収容室７やギヤ室８まで水を浸入させることは防止できる。
【００４７】
そしてスロットルボデイ１が水に浸かったような場合は、図１０に示すように水面Ｓがスロットルボデイ１の中央部まで達したとすると、拡張ケース11の排水孔17から拡張室10内に水が浸入するとともに、円錐筒壁14の円錐凹部14ａに浸入し円錐凹部14ａの開口を閉塞する。
【００４８】
円錐凹部14ａおよび排水孔17の閉塞により拡張室10内は、モータ収容室７，ギヤ室８とともに密封されて空気が封じ込められるので、図１０に示すように外部の水面Ｓに対して拡張室10内および円錐凹部14ａに浸入した水の水面は封じ込められた空気の圧力により低い位置に維持される。
【００４９】
したがってモータ収容室７やギヤ室８への水の浸入は防止され、第１，第２連通孔18，19は連通状態を維持されて吸気作用は確保される。
【００５０】
また、拡張ケース11の底壁13から上方に膨出した円錐筒壁14の上部の通気孔15も連通状態が維持されている。
そのためスロットルボデイ１が水没から抜け出ると、図１１に示すようにまず円錐凹部14ａに浸入していた水が抜け落ちる。
【００５１】
円錐凹部14ａは下にいくほど径が大きくなっているので、保水することなく速やかに水を抜けさせることができる。
【００５２】
円錐凹部14ａから水が抜けると、通気孔15は拡張室10を大気と連通状態にして拡張室10の圧抜きができるので、拡張室10に浸入して溜まった水を排水口17から容易に排出することができる。
【００５３】
なお円錐筒壁14の上部の通気孔15は、円錐筒壁14の上壁から側壁にかけて屈曲して形成されるので、表面張力による水膜の発生を阻止できるため、水膜により通気孔15が閉塞されて拡張室10の圧抜きができなくなるのを防止して速やかな排水を促す。
【００５４】
また排水口17も凹壁16の側壁に縦孔として形成されるので、表面張力による水膜の発生を阻止できるため、排水を妨げるようなことはない。
【００５５】
拡張室10がスロットルボデイ１とは別体の拡張ケース11を同スロットルボデイ１に取り付けることにより構成されるので、スロットルボデイ１の製造に際して複雑な加工を必要とせずコストを削減できる。
【００５６】
また、スロットルボデイ１本体を共通化し拡張ケース11のみを変更して種々の内燃機関および車両搭載位置に適合させることが容易にできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態に係るスロットルボデイの前面図である。
【図２】同左側面図である。
【図３】同一部省略した後面図である。
【図４】同下面図である。
【図５】図１のＶ−Ｖ線に沿った断面図である。
【図６】図４のVI−VI線に沿った一部断面図である。
【図７】図４のVII−VII線に沿った一部断面図である。
【図８】拡張ケースの上面図である。
【図９】図８のIX−IX線に沿った一部断面図である。
【図１０】スロットルボデイが水に浸かった場合の状態を示す断面図である。
【図１１】スロットルボデイが水から抜け出た直後の状態を示す断面図である。
【符号の説明】
１…スロットルボデイ、２…メインボア、３…スロットル弁、４…スロットル軸、５…軸受、６…温水通路、７…モータ収容室、８…ギヤ室、９…ギヤカバー、10…拡張室、11…拡張ケース、12…側壁、13…底壁、14…円錐筒壁、15…通気孔、16…凹壁、17…排水口、18…第１連通孔、19…第２連通孔、
20…モータ、21…フランジ、23…シール部材、24…リターンスプリング、25…デフォルトスプリング、
30…減速ギア機構、31…駆動ギヤ、32…中間軸、33…大径中間ギヤ、34…小径中間ギヤ、35…被動ギヤ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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