(57)【要約】【課題】駆動手段４を収容する収容室１１の圧力逃し弁機能を有するシール部材２０を備えるスロットル弁装置において、リリーフ圧を容易に変更可能なシール部材２０の構成を提案する。【解決手段】スロットル弁装置１は、収容室１１を外側に対して封鎖するシール部材２０を備え、シール部材２０の外側面２０ｂには、内側に向かって凹む穴３０が形成されている。すなわち、穴３０を設けることで部分的に低剛性な部分を作り、低剛性な部分の弾性変形によって収容室１１の圧力を逃す。この構成によれば、穴３０の大きさや穴３０の数を変更することで、リリーフ圧を容易に設定することができる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関への吸気量を調整するスロットル弁（２）の駆動手段（４）と、
開口（９）を有するとともに前記駆動手段（４）を収容する収容室（１１）を形成するハウジング（８）と、
前記ハウジング（８）の開口（９）を覆うカバー（１０）と、
前記ハウジング（８）と前記カバー（１０）との間に挟持されて、前記収容室（１１）を前記収容室（１１）の外側に対して封鎖するシール部材（２０）と、
前記シール部材（２０）の前記収容室（１１）の外側を向く面（２０ｂ）に設けられ、内側に向かって凹む穴（３０）とを備えるスロットル装置。
【請求項２】
請求項１に記載のスロットル装置において、
前記シール部材（２０）は、前記ハウジング（８）の開口縁（８ａ）に沿って環状に設けられており、
前記穴（３０）は、前記ハウジング（８）の開口縁（８ａ）に沿う方向に複数個並んで設けられていることを特徴とするスロットル装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載のスロットル装置において、
前記シール部材（２０）は、前記ハウジング（８）の開口縁（８ａ）に沿って環状に設けられており、
前記シール部材（２０）の前記ハウジング（８）の開口縁（８ａ）に沿う方向に垂直な断面形状は、前記シール部材（２０）の挟持による圧縮方向に対称形状であることを特徴とするスロットル装置。
【請求項４】
請求項２または３に記載のスロットル装置において、
前記ハウジング（８）もしくは前記カバー（１０）には、前記シール部材（２０）の内側の面に当接して位置決めをする環状の位置決めリング（２２ａ）が設けられており、
前記穴（３０）が形成された部分における前記シール部材（２０）の内側の面には溝（４０）が設けられていることを特徴とするスロットル弁装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車等の内燃機関に搭載され、吸気通路の開度を操作するスロットル弁装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、スロットル弁装置のスロットルボディは、スロットル弁を駆動するモータ等の駆動手段を収容する収容室を形成するハウジングを有する。そして、ハウジングには開口が設けられており、開口にはカバーが組み付けられている。そして、カバーとハウジングとの間には、収容室への外部からの異物や水の侵入を防止するためにシール部材を配されている。
【０００３】
ところで、収容室には正圧が生じる場合（過給機による吸気時）があり、シール部材に圧力逃し弁の機能を持たせた技術がある。
例えば、特許文献１には、シール部材にリード形状のリップ部を設けて、正圧が生じた場合にリップ部が弾性変形して収容室の圧力を逃す技術が開示されている。
また、特許文献２には、カバーとハウジングとの境界を外周から覆う帯状のシール部材を有し、シール部材の弾性変形によって収容室の圧力を逃す技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１−１９０６９８号公報
【特許文献２】特開２０１２−２６３８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記のように、シール部材の弾性変形によって圧力を逃す構成とする場合、リリーフ圧を任意に設定することが困難である。
例えば、特許文献１の構成では、リップ部の形状や寸法の設定でリリーフ圧を調整可能であるが、この調整範囲は狭く、特にリリーフ圧を高くするのに限界があり、シール部材自体の材料を変更する必要が生じてしまう。
また、特許文献２の構成では、帯状のシール部材であるため剛性が高く、リリーフ圧を低くするのに限界があり、やはりシール部材自体の材料を変更する必要が生じてしまう。
【０００６】
本発明は、上記の問題点を解決するためになされたものであり、その目的は、カバーとハウジングとの間をシールするとともに収容室の圧力逃し弁機能を有するシール部材を備えるスロットル弁装置において、リリーフ圧を容易に変更可能なシール部材の構成を提案することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明のスロットル弁装置は、内燃機関への吸気量を調整するスロットル弁の駆動手段と、開口を有するとともに駆動手段を収容する収容室を形成するハウジングと、ハウジングの開口を覆うカバーと、ハウジングとカバーとの間に挟持されて、収容室を収容室の外側に対して封鎖するシール部材と、シール部材の収容室の外側を向く面に設けられ、内側に向かって凹む穴とを備える。
【０００８】
本発明では穴を設けることで部分的に低剛性な部分を作り、低剛性な部分の弾性変形によって収容室の圧力を逃すものである。このため、穴の大きさや穴の数を変更することで、リリーフ圧を容易に設定することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】スロットル弁装置の全体構成を示した断面図である（実施例１）。
【図２】スロットル弁装置の要部拡大断面図である（実施例１）。
【図３】シール部材の斜視図である（実施例１）。
【図４】（ａ）はシール部材を内側から見た平面図であり、（ｂ）はシール部材のＡ−Ａ断面図であり、（ｃ）はシール部材を外側から見た平面図である（実施例１）。
【図５】（ａ）はシール部材の圧力逃し作用を説明する断面図であり、（ｂ）はシール部材の圧力逃し作用を説明する平面図である（実施例１）。
【図６】（ａ）〜（ｃ）はシール部材を外側から見た平面図である（実施例１）。
【図７】（ａ）はシール部材を内側から見た平面図であり、（ｂ）はシール部材のＢ−Ｂ断面図であり、（ｃ）はシール部材を外側から見た平面図である（実施例２）。
【図８】スロットル弁装置の要部拡大断面図である（実施例２）。
【図９】（ａ）はシール部材を内側から見た平面図であり、（ｂ）はシール部材のＣ−Ｃ断面図であり、（ｃ）はシール部材を外側から見た平面図である（実施例３）。
【図１０】（ａ）〜（ｄ）は、シール部材の断面図である（変形例）。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明を実施するための形態を以下の実施例により詳細に説明する。
【実施例】
【００１１】
〔実施例１〕
〔実施例１の構成〕
実施例１のスロットル弁装置１の構成を、図１〜６を用いて説明する。
スロットル弁装置１は、例えば自動車等の車両に搭載されて、運転者のアクセル操作量に基づいて、内燃機関の各気筒の燃焼室内へ供給する吸入空気量を変更するものである。
【００１２】
スロットル弁装置１は、運転者のアクセル操作量に応じて駆動されるバタフライ弁方式のスロットル弁２と、内燃機関への吸気通路を形成するとともに、スロットル弁２を収容するスロットルボディ３と、スロットル弁２を駆動する駆動手段４とを備える。
【００１３】
スロットルボディ３は、金属により形成され、吸気通路を形成するとともにスロットル弁２を収容する筒部７と、駆動手段４を収容するハウジング部８とを有する。
ハウジング部８は開口９を有しており、開口９が樹脂製のカバー１０によって塞がれて、カバー１０とハウジング部８とで駆動手段４を収容する収容室１１を形成している。
【００１４】
なお、本実施例の駆動手段４は、電動モータ１３と、電動モータ１３の駆動力をスロットル弁に伝達するギヤとを有し、収容室１１は、電動モータ１３を収容するモータ室１１ａと、ギヤを収容するギヤ室１１ｂとを有する。なお、ギヤは、電動モータ１３の出力軸の外周に固定されたピニオンギヤ１５、ピニオンギヤ１５と噛み合って回転する中間減速ギヤ１６、中間減速ギヤ１６と噛み合って回転するバルブギヤ１７である。
また、ギヤ室１１ｂに、スロットル弁２の開度を検出するスロットルポジションセンサ１９を収容してもよい。
【００１５】
カバー１０のハウジング部側の端部は筒状を呈しており、カバー１０の開口縁１０ａは、ハウジング部８の開口縁８ａとほぼ同じ形状となっている。
ハウジング部８の開口縁８ａとカバー１０の開口縁１０ａとの間には、ゴム製のシール部材２０が配されている。シール部材２０は、収容室１１を収容室１１の外側に対して封鎖する。
【００１６】
具体的には、カバー１０の開口縁１０ａにはシール部材２０を配するための溝２２が全周にわたって環状に形成されており、溝２２に対応した環状のシール部材２０が配されている。これにより、シール部材２０は、ハウジング部８の開口縁８ａに沿って環状に設けられている。
【００１７】
そして、ハウジング部８とカバー１０とは、シール部材２０を挟み込んだ状態でクリップやボルト等の締結手段（図示せず）により締結される。
すなわち、シール部材２０は、ハウジング部８及びカバー１０の開口縁同士が対向する方向に圧縮されるように挟持されている。
【００１８】
シール部材２０が挟持された状態において、シール部材２０の内側（収容室側を向く側）および外側（収容室の外側を向く側（反収容室側））では、ハウジング部８の開口縁８ａとカバー１０の開口縁１０ａとの間に隙間２４、２５が形成されている。
また、シール部材２０の内側面２０ａと外側面２０ｂは、それぞれ溝２２の側壁２２ａ、２２ｂに当接しないように配されており、シール部材２０の内側面２０ａと側壁２２ａとの間には隙間２６、シール部材２０の外側面２０ｂと側壁２２ｂとの間には隙間２７が形成されている。
【００１９】
〔実施例１の特徴〕
本実施例のシール部材２０は、外側面２０ｂに、内側に向かって凹む穴３０が形成されている。
ここで、シール部材２０のハウジング部８の開口縁８ａに沿う方向を周方向とし、シール部材２０の挟持による圧縮方向を高さ方向とする。
【００２０】
穴３０は、開口形状が略矩形を呈して、内側に向かうにつれて高さ方向の長さが小さくなるように形成されている。すなわち、周方向に垂直な断面形状が三角形状となる穴である。
穴３０は、周方向に複数個並んで設けられている。例えば、周方向に等間隔に設けられている。
【００２１】
また、穴３０が形成された位置のシール部材２０の高さ方向の両面２０ｃ、２０ｄには断面略矩形に切り欠かれた凹部３１、３２が形成されている。すなわち、ハウジング部側の面２０ｃにはカバー側に凹む凹部３１が、カバー側の面２０ｄにはハウジング部側に凹む凹部３２が形成されている。この凹部３１、３２は、シール部材２０の外側面２０ｂよりも内側の位置から内側面２０ａに向かって開口するように形成されており、凹部３１、３２は高さ方向の深さがシール部材２０の外側にいくにつれて深くなっている。
【００２２】
これにより、穴３０の存在する箇所における穴３０の高さ方向のハウジング側に位置する部分（以下、ハウジング側当接部３５と呼ぶ）と、カバー側に位置する部分（以下、カバー側当接部３６と呼ぶ）は、外側端部３５ａ、３６ａのみがハウジング部８及びカバー１０に当接するリップの様な形状を呈している。
本実施例では、シール部材２０の周方向に垂直な断面形状は、高さ方向の中心を通る線Ｘに対して線対称形状である（図４（ｂ）参照）。
【００２３】
〔実施例１の作用〕
次に、実施例１のスロットル弁装置１の作用を図５を用いて説明する。
収容室１１に正圧が生じていない状態では、ハウジング側当接部３５及びカバー側当接部３６はそれぞれハウジング部８及びカバー１０に当接しており、カバー１０とハウジング部８との間はシール部材２０によりシールされる。これにより、外部から収容室１１内への異物や水の侵入を防止することができる。
【００２４】
一方、過給機によって吸気される場合に収容室１１内に正圧が生じることがあるが、収容室１１内に所定値以上の正圧が生じた状態では、隙間２４、隙間２６、凹部３１、３２、を通じてハウジング側当接部３５及びカバー側当接部３６に圧力が作用し、ハウジング側当接部３５及びカバー側当接部３６が弾性変形する（二点鎖線参照）。これにより、外側端部３５ａとハウジング部８との間及び外側端部３６ａとカバー１０との間に隙間が生じ、隙間２７、隙間２５を通じて収容室１１は外部（低圧側）に開放されるので、圧力を逃すことができる。
【００２５】
〔実施例１の効果〕
実施例１のスロットル弁装置１は、本実施例のシール部材２０は、外側面２０ｂに、内側に向かって凹む穴３０が形成されている。
すなわち、穴３０を設けることで部分的に低剛性な部分を作り、低剛性な部分の弾性変形によって収容室１１の圧力を逃す。具体的には、ハウジング側当接部３５及びカバー側当接部３６が圧力によって弾性変形する圧力逃し弁として機能する。
【００２６】
この構成によれば、穴３０の大きさや穴３０の数を変更することで、シール部材２０によるリリーフ圧を容易に設定することができる。すなわち、リリーフ圧を高く設定したい場合は、穴３０の大きさを小さくしたり、穴３０の数を少なくしたりすればよい。また、リリーフ圧を低く設定したい場合は、穴３０の大きさを大きくしたり、穴３０の数を多くしたりすればよい。
【００２７】
例えば、図６の（ａ）に示すように、同じ穴３０の形状でも、シール部材２０の周方向に並ぶ穴３０の数を多くして穴３０同士の間隔を狭くすれば、穴３０の数が少なく穴３０同士の間隔が広い図６（ｂ）（ｃ）の場合に比べてリリーフ圧を低くなる。
また、図６（ｃ）のように、周方向に１つのみ穴３０を形成してもよい。この場合は図６（ｂ）や（ｃ）のシール部材２０と比較して、リリーフ圧を高くすることができる。
このように、同じ穴３０の形状でも、穴３０の数や穴３０同士の周方向の間隔でリリーフ圧を設定することができ、必要なリリーフ圧に応じて、必要な穴３０の数のシール部材２０を選択することができる。
【００２８】
また、本実施例では、本実施例では、シール部材２０の周方向に垂直な断面形状は、高さ方向の中心を通る線Ｘに対して線対称形状である。これによれば、シール部材２０の製造及び組み付けが容易となる。
【００２９】
〔実施例２〕
実施例２のスロットル弁装置１の構成を、実施例１とは異なる点を中心に、図７及び図８を用いて説明する。
なお、実施例１と同じ符号は、同一の構成を示すものであって、先行する説明を参照する。
【００３０】
本実施例では、シール部材２０の内側面２０ａが溝２２の側壁２２ａに当接している。すなわち隙間２６が存在しない。側壁２２ａは、シール部材２０の内側面２０ａの位置決めをする環状の位置決めリングとして機能している。
そして、穴３０が形成された部分におけるシール部材２０の内側面２０ａには、高さ方向に延びる溝４０が設けられている。
この溝４０は凹部３１、３２を連通するように設けられており、且つ、隙間２４に連通している。
【００３１】
これによれば、シール部材２０の内側面２０ａが側壁２２ａに当接していても、溝４０を通して、カバー側当接部３６にも圧力が作用しやすくなる。すなわち、カバー側当接部３６には、隙間２４、溝４０、凹部３２を通じて圧力が作用する。
なお、シール部材２０の内側面２０ａが側壁２２ａに当接していている場合でも、カバー側当接部３６やハウジング側当接部３５の近傍に圧力を導入しやすくするために設けられるものであるため、長さや幅や位置は本実施例に限られるものではない。
【００３２】
〔実施例３〕
実施例３のスロットル弁装置１の構成を、実施例１とは異なる点を中心に、図９を用いて説明する。
なお、実施例１と同じ符号は、同一の構成を示すものであって、先行する説明を参照する。
【００３３】
本実施例では、穴３０の開口形状が丸形状である。すなわち、内側に向かうにつれて径小になるような円錐形状の穴となっている。そして、凹部３１、３２は、部分円形状の断面形状を有するように切り欠かれて形成されている。
本実施例によっても、実施例１と同様の作用効果を奏することができる。
【００３４】
〔変形例〕
スロットル弁装置１の態様は、実施例に限定されず、様々な変形例を考えることができる。例えば、実施例１〜３では、カバー１０に溝２２を設けたが、ハウジング部８の開口縁８ａに溝を設けて、シール部材２０を配してもよい。
【００３５】
また、シール部材２０の穴３０の形状も実施例のものに限定されず、様々な態様を採用できる。
例えば、図１０（ａ）、（ｂ）に示すように、穴３０が形成された部分の周方向に垂直な断面形状が略コの次状になるように穴３０や凹部３１、３２を設けてもよい。また、ハウジング側当接部３５及びカバー側当接部３６の外側端部３５ａ、３６ａの形状をシール面から離接しやすい形状にしてもよい。
また、図１０（ｃ）、（ｄ）に示すように、穴３０の周方向に垂直な断面形状がＵ字状または部分楕円形状となるようにしてもよい。
【００３６】
なお、凹部３１、３２は必ずしも必須の要素ではないが、凹部３１、３２があることで、ハウジング側当接部３５及びカバー側当接部３６の圧力による弾性変形が生じやすくなっている。
【００３７】
また、実施例１では、穴３０の設けられた部分におけるシール部材２０の周方向に垂直な断面形状は、高さ方向の中心を通る線Ｘに対して線対称形状であったが、非対称形状であってもよい。
たとえば、実施例１では、ハウジング側当接部３５及びカバー側当接部３６の両方が、圧力によって弾性変形して圧力逃し弁として機能していたが、ハウジング側当接部３５及びカバー側当接部３６のいずれか一方のみをリップ形状にしてもよい。
【符号の説明】
【００３８】
１  スロットル弁装置
２  スロットル弁
４  駆動手段
８  ハウジング部
９  開口
１０  カバー
１１  収容室
２０  シール部材
２０ｂ  シール部材の外側面
３０  穴
【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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