(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ボアを有するスロットルボディと、
前記ボアを横切るように配置され、前記スロットルボディにて回転可能に支持されたスロットルシャフトと、
前記ボアの中にて前記スロットルシャフトに設けられ、前記スロットルシャフトの回転により前記ボアを開閉するスロットルバルブと、
前記スロットルバルブは、前記ボアを全閉とする全閉位置と前記ボアを全開とする全開位置との間で開閉動作すると共に、前記全閉より大きい所定のオープナ開度を規定するオープナ開度位置にて保持されることと、
前記スロットルシャフトに設けられたスロットルギヤを含むギヤ機構と、
前記ギヤ機構に駆動連結された電動モータと、
前記スロットルボディと前記スロットルギヤとの間に設けられ、前記スロットルギヤ及び前記スロットルシャフトを介して前記スロットルバルブを閉方向へ付勢するリターンスプリングと、
前記スロットルボディと前記スロットルギヤとの間に設けられ、前記スロットルギヤ及び前記スロットルシャフトを介して前記スロットルバルブを前記全閉位置から前記オープナ開度位置へ向けて開方向へ付勢するオープナスプリングと
を備え、前記電動モータにより前記ギヤ機構を介して前記スロットルシャフトを回転させることにより、前記スロットルバルブによる前記ボアの開度を変更して前記ボアを流れる空気量を調節するスロットル装置であって、
前記オープナスプリングが帯状の板バネにより構成され、前記オープナスプリングが前記スロットルギヤに設けられ、
前記スロットルボディは、前記スロットルバルブの前記オープナ開度以下への回動を規制するために前記スロットルギヤの回転を規制するオープナストッパを含み、
前記オープナスプリングは、平面視で略Ｃ形状をなすと共に第１端部と第２端部を含み、
前記オープナスプリングの前記第１端部と前記第２端部が前記スロットルギヤに掛け止めされると共に、前記スロットルギヤから半径方向へ突出し、
前記第１端部が前記オープナストッパに係合可能に設けられた
ことを特徴とするスロットル装置。
【請求項２】
前記スロットルボディに、前記スロットルバルブの前記全開位置を規制する全開ストッパが設けられ、
前記オープナスプリングの前記第２端部が前記全開ストッパに係合可能に設けられる
ことを特徴とする請求項１に記載のスロットル装置。
【請求項３】
前記スロットルギヤは、円板状のギヤ本体と、前記ギヤ本体の外周部に形成された扇形状をなすギヤ部と、前記ギヤ本体の中央部から軸線方向へ突出する周壁部とを含み、
前記オープナスプリングが、前記スロットルギヤの前記周壁部の外周に設けられる
ことを特徴とする請求項１又は２に記載のスロットル装置。
【請求項４】
前記スロットルボディに、前記オープナスプリングの前記第２端部を案内するガイド部が設けられ、
前記ガイド部は、前記第２端部のスラスト方向への移動を規制しながら前記スロットルギヤの回転に伴う前記第２端部の回動を許容するように形成される
ことを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載のスロットル装置。
【請求項５】
前記ガイド部は、前記全開ストッパに隣接して配置されたことを特徴とする請求項４に記載のスロットル装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、エンジンの吸気通路に設けられ、吸気量を調節するために使用されるスロットル装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の技術として、例えば、下記の特許文献１に記載される電子式スロットル装置が知られている。この装置は、スロットルボディと、スロットルボディのボアにてスロットルシャフトを介して開閉自在に収容されたスロットルバルブと、電動モータの回転動力をスロットルシャフトに伝達するスロットルギヤを含むギヤ機構と、スロットルギヤと一体的に形成され、スロットルシャフトと一体的に回転するオープナ部と、スロットルバルブの中間開度位置を規定するためにスロットルボディに設けられた中間開度位置ストッパと、一端部がスロットルボディに係合され、他端部がオープナ部に当接するリターンスプリング部と、一端部がオープナ部に当接し、他端部がスロットルギヤに係合されるオープナスプリング部とを備える。そして、リターンスプリング部の他端部とオープナスプリング部の一端部とが結合してＵ字状のフック部をなす。このＵ字状のフック部は、中間開度位置から全開位置までの間でオープナ部に当接して、スロットルバルブを、オープナ部を介して閉方向へ付勢し、中間開度位置から全閉位置までの間では、中間開度位置ストッパに当接して、スロットルバルブを、オープナ部を介して開方向へ付勢するリターンスプリングを備える。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−１８５６７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところが、特許文献１に記載の装置では、オープナスプリング部とスロットルギヤとの擦れ抵抗が増加する傾向があり、スロットルバルブの開閉動作に悪影響を与えるおそれがあった。この不具合を回避するためにオープナスプリング部を位置調整することが考えられるが、そのために複雑な調整機構が必要になった。
【０００５】
この発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、その目的は、オープナスプリングとスロットルギヤとの擦れ抵抗を低減してスロットルバルブの円滑な開閉動作を確保することを可能としたスロットル装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、ボアを有するスロットルボディと、ボアを横切るように配置され、スロットルボディにて回転可能に支持されたスロットルシャフトと、ボアの中にてスロットルシャフトに設けられ、スロットルシャフトの回転によりボアを開閉するスロットルバルブと、スロットルバルブは、ボアを全閉とする全閉位置とボアを全開とする全開位置との間で開閉動作すると共に、全閉より大きい所定のオープナ開度を規定するオープナ開度位置にて保持されることと、スロットルシャフトに設けられたスロットルギヤを含むギヤ機構と、ギヤ機構に駆動連結された電動モータと、スロットルボディとスロットルギヤとの間に設けられ、スロットルギヤ及びスロットルシャフトを介してスロットルバルブを閉方向へ付勢するリターンスプリングと、スロットルボディとスロットルギヤとの間に設けられ、スロットルギヤ及びスロットルシャフトを介してスロットルバルブを全閉位置からオープナ開度位置へ向けて開方向へ付勢するオープナスプリングとを備え、電動モータによりギヤ機構を介してスロットルシャフトを回転させることにより、スロットルバルブによるボアの開度を変更してボアを流れる空気量を調節するスロットル装置であって、オープナスプリングが帯状の板バネにより構成され、オープナスプリングがスロットルギヤに設けられ、スロットルボディは、スロットルバルブのオープナ開度以下への回動を規制するためにスロットルギヤの回転を規制するオープナストッパを含み、オープナスプリングは、平面視で略Ｃ形状をなすと共に第１端部と第２端部を含み、オープナスプリングの第１端部と第２端部がスロットルギヤに掛け止めされると共に、スロットルギヤから半径方向へ突出し、第１端部がオープナストッパに係合可能に設けられたことを趣旨とする。
【０００７】
上記発明の構成によれば、スロットルバルブは、ボアを全閉とする全閉位置とボアを全開とする全開位置との間で開閉動作すると共に、全閉より大きい所定のオープナ開度を規定するオープナ開度位置にて保持される。ここで、スロットルバルブが全開位置に配置された状態では、電動モータの駆動力を解除することにより、リターンスプリングの付勢力により、スロットルギヤ及びスロットルシャフトを介してスロットルバルブが閉方向へ回動される。また、スロットルバルブが全閉位置に配置された状態では、電動モータの駆動力を解除することにより、オープナスプリングの付勢力により、スロットルギヤ及びスロットルシャフトを介してスロットルバルブが全閉位置からオープナ開度位置へ向けて開方向へ回動される。そして、スロットルギヤに設けられるオープナスプリングが、帯状の板バネにより構成されるので、オープナスプリングが、捩りコイルスプリングで構成されるよりも簡素な形状となり、オープナスプリングの付勢力がスロットルギヤに作用するときのオープナスプリングのヒステリシスが少なくなる。また、スロットルギヤに掛け止めされるオープナスプリングの第１端部がスロットルギヤから半径方向へ突出し、その第１端部がスロットルボディに設けられたオープナストッパに係合することで、スロットルギヤの回転が規制され、スロットルバルブのオープナ開度以下への回動が規制される。従って、バネ性を有する第１端部がオープナストッパに係合するが、その係合時にスロットルギヤに加わる衝撃が緩和される。また、スロットルギヤに、オープナストッパに対する係合部を別途設ける必要がない。
【０００８】
【０００９】
【００１０】
上記目的を達成するために、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、スロットルボディに、スロットルバルブの全開位置を規制する全開ストッパが設けられ、オープナスプリングの第２端部が全開ストッパに係合可能に設けられることを趣旨とする。
【００１１】
上記発明の構成によれば、請求項１に記載の発明の作用に加え、スロットルギヤに掛け止めされるオープナスプリングの第２端部がスロットルギヤから半径方向へ突出し、その第２端部がスロットルボディに設けられた全開ストッパに係合することで、スロットルギヤの回転が規制され、スロットルバルブの全開以上への回動が規制される。従って、バネ性を有する第２端部が全開ストッパに係合するが、その係合時にスロットルギヤに加わる衝撃が緩和される。また、スロットルギヤに、全開ストッパに対する係合部を別途設ける必要がない。
【００１２】
上記目的を達成するために、請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の発明において、スロットルギヤは、円板状のギヤ本体と、ギヤ本体の外周部に形成された扇形状をなすギヤ部と、ギヤ本体の中央部から軸線方向へ突出する周壁部とを含み、オープナスプリングが、スロットルギヤの周壁部の外周に設けられることを趣旨とする。
【００１３】
上記発明の構成によれば、請求項１又は２に記載の発明の作用に加え、オープナスプリングが、スロットルギヤの周壁部の外周に設けられるので、帯状の板バネよりなるオープナスプリングを、その周壁部の外周に巻くように設けることが可能となる。
【００１４】
上記目的を達成するために、請求項４に記載の発明は、請求項１乃至３の何れかに記載の発明において、スロットルボディに、オープナスプリングの第２端部を案内するガイド部が設けられ、ガイド部は、第２端部のスラスト方向への移動を規制しながらスロットルギヤの回転に伴う第２端部の回動を許容するように形成されることを趣旨とする。
【００１５】
上記発明の構成によれば、請求項１乃至３の何れかに記載の発明の作用に加え、スロットルギヤをスロットルシャフト及びスロットルバルブと共に回転させることにより、スロットルギヤから半径方向へ突出するオープナスプリングの第２端部の回動が、スロットルボディ等に設けられたガイド部により案内される。このとき、第２端部のスラスト方向への移動がガイド部により規制されながら、スロットルギヤの回転に伴う第２端部の回動が許容される。従って、別途の部材を設けることなく、スロットルギヤと共にスロットルシャフト及びスロットルバルブのスラスト方向への移動が規制される。
【００１６】
上記目的を達成するために、請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の発明において、ガイド部は、全開ストッパに隣接して配置されたことを趣旨とする。
【００１７】
上記発明の構成によれば、請求項４に記載の発明の作用に加え、エンジンの運転時にスロットルバルブが全開位置の近傍で動作するときは、スロットルバルブの振動が比較的大きくなり、スロットルシャフトがスラスト方向へ動きがちとなる。しかし、ガイド部が全開ストッパに隣接して配置されるので、スロットルバルブの全開位置の近傍において、第２端部のスラスト方向への移動がガイド部により規制される。
【発明の効果】
【００１８】
請求項１に記載の発明によれば、オープナスプリングとスロットルギヤとの擦れ抵抗を低減することができ、スロットルバルブの円滑な開閉動作を確保することができる。また、オープナスプリングが簡素な形状となることから、オープナスプリングの製造コストを低減することができる。また、スロットルギヤの耐久性を向上させることができ、スロットルギヤの関連構成を簡略化することができる。
【００１９】
【００２０】
請求項２に記載の発明によれば、請求項１に記載の発明の効果に加え、スロットルギヤの耐久性を更に向上させることができ、スロットルギヤの関連構成を更に簡略化することができる。
【００２１】
請求項３に記載の発明によれば、請求項１又は２に記載の発明の効果に加え、スロットルギヤに対するオープナスプリングの組み付け性を向上させることができ、オープナスプリングをスロットルギヤにコンパクトに設けることができる。
【００２２】
請求項４に記載の発明によれば、請求項１乃至３の何れかに記載の発明の効果に加え、スラスト規制のために別途の部材を設ける必要がない分だけ、スロットルシャフトの関連構成を簡略化することができる。
【００２３】
請求項５に記載の発明によれば、請求項４に記載の発明の効果に加え、振動の多いスロットルバルブの全開位置近傍に特定して、スロットルギヤと共にスロットルシャフト及びスロットルバルブのスラスト方向への移動を規制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】一実施形態に係り、スロットル装置を示す正面図。
【図２】同実施形態に係り、スロットル装置を示す図１の底面図。
【図３】同実施形態に係り、スロットル装置を示す図１の右側面図。
【図４】同実施形態に係り、スロットルパイプ、スロットルシャフト、スロットルバルブ及び両軸受の関係を概略的に示す断面図。
【図５】同実施形態に係り、スロットル装置を示す図２のＡ−Ａ線断面図。
【図６】同実施形態に係り、スロットル装置につき図５の一部を拡大して示す断面図。
【図７】同実施形態に係り、スロットル装置からギヤカバーを取り外した状態を示す図１の右側面図。
【図８】同実施形態に係り、スロットル装置からギヤカバーを取り外した状態を示す図１のＢ−Ｂ線断面図。
【図９】同実施形態に係り、スロットルギヤを関連部品と共に示す背面図。
【図１０】同実施形態に係り、スロットルギヤ等につき図９に示す状態からの変化を示す背面図。
【図１１】同実施形態に係り、スロットルギヤ等につき図９に示す状態からの変化を示す背面図。
【図１２】同実施形態に係り、スロットルギヤと、スロットルボディ、リターンスプリング及びオープナスプリングとの関係を示すモデル図。
【図１３】同実施形態に係り、スロットルギヤと、スロットルボディ、リターンスプリング及びオープナスプリングとの関係を示すモデル図。
【図１４】同実施形態に係り、ガイド部、オープナスプリングの第２端部、スロットルシャフト及びスロットルバルブ等の関係を示す説明図。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、本発明のスロットル装置を具体化した一実施形態につき図面を参照して詳細に説明する。この実施形態のスロットル装置は、自動車用エンジンの吸気通路に設けられて、エンジンの吸気量を調節するために使用される。
【００２６】
図１に、この実施形態のスロットル装置１を正面図により示す。図２に、同じくスロットル装置１を図１の底面図により示す。図３に、同じくスロットル装置１を図１の右側面図により示す。図１、図２に示すように、スロットル装置１は、金属製のスロットルボディ２と、樹脂製のギヤカバー３とを備える。
【００２７】
スロットルボディ２は、エンジンの吸気通路に連通するボア１１を有する円筒状のスロットルパイプ１２と、内部にギヤ機構９（図５参照）等を収容するギヤハウジング１３と、内部に電動モータ８（図５参照）を収容するモータハウジング１４とを含む。ギヤハウジング１３は、図１において上下方向に伸びる。モータハウジング１４は、その中心軸線Ｌ１が、ギヤハウジング１３に対して垂直に交わるように配置される。スロットルパイプ１２は、ギヤハウジング１３からもモータハウジング１４からも離間して配置される。スロットルパイプ１２の一端部（空気の流れの下流側端部）には、フランジ１５が形成される。このフランジ１５には、合計３つのボルト挿通孔１５ａが形成される。フランジ１５には、吸気マニホールドのマニホールドパイプ（図示略）が接続される。図１に示すように、スロットルパイプ１２には、ボア１１を径方向に横切るようにスロットルシャフト４が設けられる。スロットルボディ２には、このスロットルシャフト４の両端部を収容する一対の第１ボス部１６Ａ及び第２ボス部１６Ｂが形成される。ボア１１の中には、ス
ロットルシャフト４に固定されたスロットルバルブ５が配置される。
【００２８】
ここで、図１に示すように、モータハウジング１４は、スロットルパイプ１２に対して隙間を隔てて配置される。また、モータハウジング１４の中心軸線Ｌ１とスロットルシャフト４とが平行をなすように配置される。図２において、スロットルパイプ１２は、図面上側が空気の流れに対する上流側端１２ａであり、図面下側が空気の流れに対する下流側端１２ｂである。図２において、スロットルパイプ１２の上流側端１２ａは、ギヤハウジング１３の前後方向（幅方向）の前端縁１３ａとほぼ同じ位置に配置される。図２において、スロットルパイプ１２の下流側端１２ｂは、ギヤハウジング１３の前後方向（幅方向）の後端縁１３ｂよりも前端縁１３ａ寄り位置に配置される。図２に示すように、モータハウジング１４の外周面の一部（後側部）１４ａは、スロットルパイプ１２の下流側端１２ｂよりも更に下流側に配置される。
【００２９】
図１〜図３に示すように、ギヤカバー３は、ギヤハウジング１３の開口部を閉鎖するように、ネジ６とナット７によりギヤハウジング１３に締め付けられて固定される。ギヤカバー３は、外部配線用のコネクタ３ａを含む。
【００３０】
図４に、スロットルパイプ１２、スロットルシャフト４、スロットルバルブ５及び両軸受２１Ａ，２１Ｂの関係を概略的に断面図により示す。図４に示すように、スロットルバルブ５は、ボア１１を全閉とする全閉位置Ｐ１（２点鎖線で示す。）とボア１１を全開とする全開位置Ｐ３（２点鎖線で示す。）との間で開閉動作するようになっている。また、スロットルバルブ５は、全閉より大きい所定のオープナ開度θ１を規定するオープナ開度位置Ｐ２（実線で示す。）にて保持されるようになっている。
【００３１】
図５に、スロットル装置１を図２のＡ−Ａ線断面図により示す。図６に、スロットル装置１につき、図５の一部を拡大して断面図により示す。図７に、スロットル装置１からギヤカバー３を取り外した状態を図１の右側面図により示す。図８に、スロットル装置１からギヤカバー３を取り外した状態を図１のＢ−Ｂ線断面図により示す。
【００３２】
図５において、スロットルパイプ１２の左右両側部に形成された一対のボス部１６Ａ，１６Ｂには、ボア１１を横切るスロットルシャフト４が、それぞれ一対をなす第１軸受２１Ａ及び第２軸受２１Ｂを介して回転可能に支持される。この実施形態で、両軸受２１Ａ，２１Ｂは、比較的薄い板材により形成された滑り軸受より構成される。このため、両軸受２１Ａ，２１Ｂの外径は、ボールベアリングよりなる軸受と比べて外径が比較的小さい。スロットルシャフト４に固定されたスロットルバルブ５は、ボア１１の形状に合わせて円板状をなし、スロットルシャフト４と一体的に回動する。これにより、ボア１１を開閉してボア１１を流れる吸気量を調節するようになっている。
【００３３】
図５、図８に示すように、スロットルシャフト４は、第１端部４ａと第２端部４ｂを含む。スロットルシャフト４の第１端部４ａ（図５、図８の左端部）は、第１ボス部１６Ａにて第１軸受２１Ａを介して回転可能に支持される。第１ボス部１６Ａには、その開口部２を閉鎖するプラグ２２が取り付けられる。スロットルシャフト４の第２端部４ｂ（図５、図８の右端部）の近傍は、第２ボス部１６Ｂにて第２軸受２１Ｂを介して回転可能に支持される。第２軸受２１Ｂに隣接して、第２ボス部１６Ｂの端部には、スロットルシャフト４との間で気密性を保つためのシール材２３が設けられる。第２端部４ｂは、ギヤハウジング１３の中へ突出する。第２端部４ｂには、扇形ギヤを有するスロットルギヤ３１が固定される。
【００３４】
図５に示すように、モータハウジング１４の一端は、ギヤハウジング１３に開口する。モータハウジング１４には、例えば、ＤＣモータ等の電動モータ８が収容される。電動モータ８の出力軸８ａには、駆動ギヤ３２が取り付けられる。
【００３５】
図５に示すように、スロットルシャフト４と電動モータ８との間には、スロットルボディ２とギヤカバー３との間にてカウンタシャフト２４が設けられる。カウンタシャフト２４には、カウンタギヤ３３が回転可能に支持される。カウンタギヤ３３は、駆動ギヤ３２に噛み合う大径ギヤ部３３ａと、スロットルギヤ３１に噛み合う小径ギヤ部３３ｂとを有する。この実施形態では、これらスロットルギヤ３１、駆動ギヤ３２及びカウンタギヤ３３により、減速ギヤ機構として機能する本発明のギヤ機構９が構成される。
【００３６】
ここで、スロットルギヤ３１及びその関連構成について詳しく説明する。図９に、スロットルギヤ３１を関連部品と共に背面図により示す。図１０及び図１１に、スロットルギヤ３１等につき図９に示す状態からの変化を背面図により示す。ここでは、説明の都合上、図５、図６において、スロットルギヤ３１のスロットルボディ２に面している側をスロットルギヤ３１の裏側とし、スロットルギヤ３１のギヤカバー３に面している側をスロットルギヤ３１の表側とする。図５〜図９に示すように、スロットルギヤ３１は樹脂より形成され、円板状のギヤ本体３１ａと、ギヤ本体３１ａの外周部に形成された扇形状をなすギヤ部３１ｂとを備える。図５〜図７に示すように、ギヤ部３１ｂは、カウンタギヤ３３の小径ギヤ３３ｂと噛み合う。ギヤ本体３１ａは、その中央部に裏側へ突出する円筒部３１ｃと、円筒部３１ｃの周囲にて同じく裏側軸線方向へ突出する周壁部３１ｄとを含む。円筒部３１ｃの表側凹部には、スロットルシャフト４の異形の第２端部４ｂが回り止め状態で嵌合され、その第２端部４ｂをかしめることで結合された金属製のかしめプレート２５が同心状に設けられる。
【００３７】
図５、図６に示すように、円筒部３１ｃの表側凹部には、一対の永久磁石４１と、両永久磁石４１の周方向の相互間に介在される円弧状のヨーク４２とが同心状に設けられる。また、図５、図６及び図９に示すように、円筒部３１ｃと周壁部３１ｄとの間には、リターンスプリング４３が設けられる。リターンスプリング４３は、捩りコイルスプリングから構成され、スロットルシャフト４と同心状に配置される。図７に示すように、リターンスプリング４３は、スロットルボディ２（ギヤハウジング１３）とスロットルギヤ３１との間に設けられる。リターンスプリング４３は、スロットルギヤ３１及びスロットルシャフト４を介してスロットルバルブ５を閉方向へ付勢するために設けられる。すなわち、図７に示すように、リターンスプリング４３は、第１端部４３ａ及び第２端部４３ｂを含み、その第１端部４３ａは、スロットルボディ２に設けられた掛止部２ａに掛け止めされる。また、図７、図９に示すように、リターンスプリング４３の第２端部４３ｂは、スロットルギヤ３１に設けられた掛止部３１ｅに掛け止めされる。これにより、リターンスプリング４３が、スロットルギヤ３１を、スロットルバルブ５がボア１１を閉じる全閉方向ヘ常に付勢している。
【００３８】
図５〜図９に示すように、スロットルギヤ３１の周壁部３１ｄの外周には、オープナスプリング４４が設けられる。この実施形態で、オープナスプリング４４は、帯状の板バネを平面視でＣ形状をなすように曲げられて構成される。図７、図９に示すように、オープナスプリング４４は、スロットルボディ２（ギヤハウジング１３）とスロットルギヤ３１との間に設けられる。オープナスプリング４４は、スロットルギヤ３１及びスロットルシャフト４を介してスロットルバルブ５を全閉位置からオープナ開度位置Ｐ２（図４参照）へ向けて開方向へ付勢するために設けられる。すなわち、図７、図９に示すように、オープナスプリング４４は第１端部４４ａ及び第２端部４４ｂを含み、第１端部４４ａ及び第２端部４４ｂは、ギヤ本体３１ａの外周に形成された閉じ側掛止部３１ｆ及び開き側掛止部３１ｇにそれぞれ掛け止めされる。このオープナスプリング４４の両端部４４ａ，４４ｂは、それぞれスロットルギヤ３１から半径方向へ突出している。この第１端部４４ａが、スロットルバルブ５のオープナ開度位置Ｐ２及び全閉位置Ｐ１（図４参照）を規制するための閉止位置規制部となっている。また、第２端部４４ｂが、スロットルバルブ５の全開位置Ｐ３（図４参照）を規制するための全開規制部となっている。
【００３９】
図７に示すように、スロットルギヤ３１を表側から見た場合に、オープナスプリング４４の第１端部４４ａは、反時計方向において、ギヤ部３１ｂの一端に対して所定の角度離れて配置される。一方、図７に示すように、オープナスプリング４４の第２端部４４ｂは、反時計方向において、ギヤ部３１ｂの一端に対して所定の角度離れて配置される。
【００４０】
図７、図９に示すように、ギヤハウジング１３の中には、突起状のオープナストッパ１３ｃが設けられる。このオープナストッパ１３ｃは、スロットルバルブ５のオープナ開度θ１以下への回動を規制するためにスロットルギヤ３１の回転を規制するようになっている。すなわち、オープナストッパ１３ｃには、スロットルバルブ５が閉方向へ回動するときに、スロットルギヤ３１に設けられたオープナスプリング４４の第１端部４４ａが係合可能となっている。そして、図７、図９に示すように、オープナスプリング４４の第１端部４４ａがオープナストッパ１３ｃに係合することにより、スロットルバルブ５が、全閉位置Ｐ１に近いオープナ開度位置Ｐ２（図４参照）に保持される。
【００４１】
また、図７、図９に示すように、ギヤハウジング１３内には、突起状の全開ストッパ１３ｄが設けられる。この全開ストッパ１３ｄは、スロットルバルブ５の全開位置Ｐ３（図４参照）を規制するために設けられる。すなわち、全開ストッパ１３ｄには、スロットルバルブ５が開方向へ回転するときに、スロットルギヤ３１に設けられたオープナスプリング４４の第２端部４４ｂが係合可能となっている。そして、図１０に示すように、スロットルギヤ３１が回転して、オープナスプリング４４の第２端部４４ｂが、全開ストッパ１３ｄに係合することにより、スロットルバルブ５の最大開度、すなわち全開位置Ｐ３（図４参照）が規制される。
【００４２】
図１２、図１３に、スロットルギヤ３１と、スロットルボディ２、リターンスプリング４３及びオープナスプリング４４との関係をモデル図により示す。図１２は、スロットルバルブ５がオープナ開度位置Ｐ２（図４参照）に保持された状態に対応する。この状態では、オープナスプリング４４の第１端部４４ａが、スロットルギヤ３１の閉じ側掛止部３１ｆに掛け止めされながら、ギヤハウジング１３のオープナストッパ１３ｃに係合し、オープナスプリング４４の第２端部４４ｂがスロットルギヤ３１の開き側掛止部３１ｇに掛け止めされる（図９参照）。これにより、スロットルギヤ３１が、オープナスプリング４４により、スロットルバルブ５を開く向へ付勢される。また、スロットルギヤ３１が、スロットルボディ２とスロットルギヤ３１との間に設けられたリターンスプリング４３により、スロットルバルブ５を閉じる方向へ付勢される。そして、オープナスプリング４４とリターンスプリング４３との付勢力のバランスにより、スロットルバルブ５が、全閉位置Ｐ１からわずかに開いたオープナ開度位置Ｐ２（図４参照）に保持される。
【００４３】
図１２に示す状態から、電動モータ８を動作させてギヤ機構９を介してスロットルシャフト４を回転させ、スロットルバルブ５を閉じ方向へ回動させる。これにより、図１１、図１２に示すように、スロットルギヤ３１の全閉掛止部３１ｈが、オープナスプリング４４の第１端部４４ａに当接するまでスロットルギヤ３１が回動され、その状態でスロットルバルブ５が全閉位置Ｐ１に規制される（図４参照）。
【００４４】
一方、図１３は、スロットルバルブ５が全開位置Ｐ３（図４参照）に保持された状態に対応する。すなわち、電動モータ８を動作させてギヤ機構９を介してスロットルシャフト４を回転させ、スロットルバルブ５を全開位置Ｐ３まで回動させている状態に対応する。この状態では、図１０に示すように、オープナスプリング４４の第１端部４４ａが、スロットルギヤ３１の閉じ側掛止部３１ｆに掛け止めされ、オープナスプリング４４の第２端部４４ｂがスロットルギヤ３１の開き側掛止部３１ｇに掛け止めされながら、全開ストッパ１３ｄに係合する。これにより、スロットルギヤ３１が、リターンスプリング４３の付勢力に抗して、電動モータ８の駆動力により回転され、回転トルクが付与され、スロットルバルブ５が全開位置Ｐ３に保持される（図４参照）。
【００４５】
図７に示すように、スロットルボディ２のギヤケース１３には、オープナスプリング４４の第２端部４４ｂを案内するガイド部１３ｅが設けられる。図１４に、このガイド部１３ｅ、第２端部４４ｂ、スロットルシャフト４及びスロットルバルブ５等の関係を説明図により示す。ガイド部１３ｅは、第２端部４４ｂを案内する溝形状をなし、第２端部４４ｂのスラスト方向Ｆ１への移動を規制しながらスロットルギヤ３１の回転に伴う第２端部４４ｂの回動を許容するように形成される。この実施形態では、図７に示すように、ガイド部１３ｅが全開ストッパ１３ｄに隣接して配置される。
【００４６】
図５、図６に示すように、スロットルギヤ３１に隣接して、スロットルギヤ３１とギヤハウジング１３との間には、スロットルバルブ５によるボア１１の開度（スロットル開度）を検出するためのスロットルセンサ１０が設けられる。スロットルセンサ１０は、ギヤカバー３に設けられたＭＲＥ（Magnet Resistive Element）素子４５と、スロットルギヤ３１の円筒部３１ｃに設けられた一対の永久磁石４１とにより構成される。ＭＲＥ素子４５は、スロットルギヤ３１の円筒部３１ｃの表側凹部に遊嵌されて配置される。ＭＲＥ素子４５は、一対の永久磁石４１の間に発生する磁界の方向を検出する素子として構成される。ＭＲＥ素子４５として、例えば、磁界の方向を検出可能に配置された磁気抵抗素子及びホール素子等の磁気検出素子、あるいは、磁気検出素子を有する検出部に演算部を一体に備え、磁界の方向に応じた信号を出力する素子等を使用することができる。ＭＲＥ素子４５は、一対の永久磁石４１の間に発生する磁界の方向を、スロットルギヤ３１の回転角、すなわちスロットルバルブ５のスロットル開度として検出し、その検出信号を出力するようになっている。
【００４７】
上記構成において、通電による電動モータ８の駆動力が、ギヤ機構９、すなわち駆動ギヤ３２、カウンタギヤ３３及びスロットルギヤ３１を介して、スロットルシャフト４に伝達される。これにより、スロットルバルブ５が回動してボア１１が開閉される。このとき、オープナ開度θ１以上の開度領域では、スロットルギヤ３１が、リターンスプリング４３の付勢力に抗して回転される。また、オープナ開度θ１以下の開度領域では、スロットルギヤ３１がオープナスプリング４４の付勢力に抗して回転され、図１１に示すように、オープナスプリング４４の第１端部４４ａがギヤハウジング１３のオープナストッパ１３ｃに係合すると共に、スロットルギヤ３１の全閉掛止部３１ｈに当接することで、全閉位置Ｐ１より閉じ側へのスロットルギヤ３１の回転が規制される。一方、電動モータ８の非通電時には、スロットルギヤ３１がリターンスプリング４３の付勢力とオープナスプリング４４の付勢力とのバランスにより、図９に示す状態に戻り、スロットルバルブ５が所定のオープナ開度位置Ｐ２に保持される（図４参照）。
【００４８】
以上説明したようにこの実施形態のスロットル装置１によれば、電動モータ８によりギヤ機構９を介してスロットルシャフト４を回転させることにより、スロットルバルブ５によるボア１１の開度が変更されてボア１１を流れる吸気量が調節される。ここで、図４に示すように、スロットルバルブ５は、ボア１１を全閉とする全閉位置Ｐ１とボア１１を全開とする全開位置Ｐ３との間で開閉動作すると共に、全閉より大きい所定のオープナ開度θ１を規定するオープナ開度位置Ｐ２にて保持される。そして、スロットルバルブ５が全開位置Ｐ３に配置された状態では、通電停止により、電動モータ８の駆動力を解除することにより、リターンスプリング４３の付勢力により、スロットルギヤ３１及びスロットルシャフト４を介してスロットルバルブ５が閉方向へ回動される。また、スロットルバルブ５が全閉位置Ｐ１に配置された状態では、通電停止により、電動モータ８の駆動力を解除することにより、オープナスプリング４４の付勢力により、スロットルギヤ３１及びスロットルシャフト４を介してスロットルバルブ５が全閉位置Ｐ１からオープナ開度位置Ｐ２へ向けて開方向へ回動される。そして、スロットルギヤ３１に設けられるオープナスプリング４４が、帯状の板バネにより構成されるので、オープナスプリング４４が、捩りコイルスプリングで構成されるよりも簡素な形状となり、オープナスプリング４４の付勢力がスロットルギヤ３１に作用するときのオープナスプリング４４のヒステリシスが少なくなる。このため、オープナスプリング４４とスロットルギヤ３１との擦れ抵抗を低減することができ、スロットルバルブ５の円滑な開閉動作を確保することができる。また、オープナスプリング４４が簡素な形状となることから、オープナスプリング４４の製造コストを低減することができる。
【００４９】
この実施形態では、スロットルギヤ３１に掛け止めされるオープナスプリング４４の第１端部４４ａがスロットルギヤ３１から半径方向へ突出し、その第１端部４４ａがスロットルボディ２のギヤハウジング１３に設けられたオープナストッパ１３ｃに係合することで、スロットルギヤ３１の回転が規制され、スロットルバルブ５のオープナ開度θ１以下への回動が規制される。従って、バネ性を有する第１端部４４ａがオープナストッパ１３ｃに係合するが、その係合時にスロットルギヤ３１に加わる衝撃が緩和される。このため、スロットルギヤ３１の耐久性を向上させることができる。また、スロットルギヤ３１に、オープナストッパ１３ｃに対する係合部を別途設ける必要がない。このため、スロットルギヤ３１の関連構成を簡略化することができる。
【００５０】
この実施形態では、スロットルギヤ３１に掛け止めされるオープナスプリング４４の第２端部４４ｂがスロットルギヤ３１から半径方向へ突出し、その第２端部４４ｂがスロットルボディ２のギヤハウジング１３に設けられた全開ストッパ１３ｄに係合することで、スロットルギヤ３１の回転が規制され、スロットルバルブ５の全開以上への回動が規制される。従って、バネ性を有する第２端部４４ｂが全開ストッパ１３ｄに係合するが、その係合時にスロットルギヤ３１に加わる衝撃が緩和される。このため、スロットルギヤ３１の耐久性を更に向上させることができる。また、スロットルギヤ３１に、全開ストッパ１３ｄに対する係合部を別途設ける必要がない。このため、その意味でも、スロットルギヤ３１の関連構成を更に簡略化することができる。
【００５１】
この実施形態では、オープナスプリング４４が、スロットルギヤ３１の周壁部３１ｄの外周に設けられるので、帯状の板バネよりなるオープナスプリング４４を、その周壁部３１ｄの外周に巻くように設けることが可能となる。このため、スロットルギヤ３１に対するオープナスプリング４４の組み付け性を向上させることができ、オープナスプリング４４をスロットルギヤ３１にコンパクトに設けることができる。
【００５２】
この実施形態では、スロットルギヤ３１をスロットルシャフト４及びスロットルバルブ５と共に回転させることにより、スロットルギヤ３１から半径方向へ突出するオープナスプリング４４の第２端部４４ｂの回動が、ギヤハウジング１３に設けられたガイド部１３ｅにより案内される。このとき、この第２端部４４ｂのスラスト方向への移動がガイド部１３ｅにより規制されながら、スロットルギヤ３１の回転に伴う第２端部４４ｂの回動が許容される。従って、Ｃリングなどの別途の部材をスロットルシャフト４等に設けることなく、スロットルギヤ３１と共にスロットルシャフト４及びスロットルバルブ５のスラスト方向への移動が規制される。このため、スラスト規制のために別途の部材を設ける必要がない分だけ、スロットルシャフト４の関連構成を簡略化することができる。
【００５３】
この実施形態では、エンジンの運転時にスロットルバルブ５が全開位置Ｐ３（図４参照）の近傍で動作するときは、スロットルバルブ５の振動が比較的大きくなり、スロットルシャフト４がスラスト方向へ動きがちとなる。しかし、上記したガイド部１３ｅが全開
ストッパ１３ｄに隣接して配置されるので、スロットルバルブ５の全開位置Ｐ３の近傍において、オープナスプリング４４の第２端部４４ｂのスラスト方向への移動がガイド部１３ｅにより規制されることとなる。このため、振動の多いスロットルバルブ５の全開位置Ｐ３の近傍に特定して、スロットルギヤ３１と共にスロットルシャフト４及びスロットルバルブ５のスラスト方向への移動を規制することができる。
【００５４】
この実施形態では、スロットルセンサ１０が、スロットルギヤ３１に設けられた一対の永久磁石４１と、一対の永久磁石４１の間に発生する磁界の方向を検出するＭＲＥ素子４５とを含む。そして、ＭＲＥ素子４５が一対の永久磁石４１の磁界の方向を検出することで、スロットルバルブ５によるボア１１の開度（スロットル開度）が検出される。従って、例えば、スロットルシャフト４の位置ずれに伴う永久磁石４１の位置ずれや温度変化等により永久磁石４１の磁界の強さが変化しても、永久磁石４１の磁界の方向に影響がない。つまり、永久磁石４１の磁界強度に変化が生じても、それに影響されることなく、磁界の方向に基づき、ＭＲＥ素子４５によりスロットル開度が検出される。このことは、比較的簡易な滑り軸受よりなる両軸受２１Ａ，２１Ｂを使用してスロットルシャフト４を回転可能に支持する本実施形態のスロットル装置１に好適である。このため、滑り軸受よりなる両軸受２１Ａ，２１Ｂを使用したスロットル装置１につき、スロットル開度の検出精度を低下させることなく確保することができる。
【００５５】
この実施形態では、モータハウジング１４がスロットルパイプ１２に対して隙間を隔てて配置される。また、モータハウジング１４とスロットルシャフト４が平行をなし、モータハウジング１４の外周面の一部である後側部１４ａが、スロットルパイプ１２のボア１１の下流側端１１ｂよりも更に下流側に配置される。従って、モータハウジング１４それ自体の表面積が増える。このため、モータハウジング１４による電動モータ８の放熱性を向上させることができる。
【００５６】
なお、この発明は前記各実施形態に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱することのない範囲で構成の一部を適宜変更して実施することもできる。
【００５７】
例えば、前記実施形態では、スロットルシャフト４の軸受２１Ａ，２１Ｂを滑り軸受により構成したが、この軸受をボールベアリングにより構成することもできる。
【産業上の利用可能性】
【００５８】
この発明は、自動車等のエンジンに利用することができる。詳しくは、エンジンの吸気通路にて吸気量を調節するために利用することができる。
【符号の説明】
【００５９】
１  スロットル装置
２  スロットルボディ
４  スロットルシャフト
５  スロットルバルブ
８  電動モータ
９  ギヤ機構
１１  ボア
１３  ギヤハウジング
１３ｃ  オープナストッパ
１３ｄ  全開ストッパ
１３ｅ  ガイド部
３１  スロットルギヤ
３１ａ  ギヤ本体
３１ｂ  ギヤ部
３１ｃ  円筒部
３１ｄ  周壁部
３１ｅ  掛止部
３１ｆ  閉じ側掛止部
３１ｇ  開き側掛止部
３１ｈ  全閉掛止部
４３  リターンスプリング
４３ａ  第１端部
４３ｂ  第２端部
４４  オープナスプリング
４４ａ  第１端部
４４ｂ  第２端部
θ１  オープナ開度
Ｆ１ スラスト方向
Ｐ１ 全閉位置
Ｐ２  オープナ開度位置
Ｐ３ 全開位置
【図１】
0005734166.tif 000002
【図２】
0005734166.tif 000003
【図３】
0005734166.tif 000004
【図４】
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【図５】
0005734166.tif 000006
【図６】
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【図７】
0005734166.tif 000008
【図８】
0005734166.tif 000009
【図９】
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【図１０】
0005734166.tif 000011
【図１１】
0005734166.tif 000012
【図１２】
0005734166.tif 000013
【図１３】
0005734166.tif 000014
【図１４】
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