(57)【要約】【課題】機器収容室を備えているスロットル制御装置において、機器収容室の防水性および防塵性を損なうことなく、該機器収容室のシール部材の耐久性を向上することができる技術を提供する。【解決手段】吸気通路１ａを備えたスロットルボデー１と、該スロットルボデー１にシール部材を介して気密状に取り付けられたカバー部材とによってギヤ収容室１９が形成されているスロットル制御装置において、ギヤ収容室１９と吸気通路１ａとの間で空気の流通を可能とする通気経路５４を設ける。通気通路５４は、スロットルシャフト９のベアリング１０の外面と該ベアリング１０を収容するベアリングハウジング部２２の内面との間に形成した通気孔５１、およびスロットルシャフト９と軸孔５２との間の形成される隙間５３によって構成した。【選択図】　図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸気通路を備えたスロットルボデーと、該スロットルボデーにシール部材を介して気密状に取り付けられたカバー部材とによって機器収容室が形成されているスロットル制御装置であって、
前記機器収容室と前記吸気通路との間で空気の流通を可能とする通気経路を備えていることを特徴とするスロットル制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載のスロットル制御装置であって、前記通気経路は、前記スロットルボデーに備えられるスロットルバルブの上流側で前記吸気通路に通じていることを特徴とするスロットル制御装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載のスロットル制御装置であって、前記スロットルボデーに形成された軸孔を貫通して前記吸気通路と前記機器収容室に延びるスロットルシャフトと、前記スロットルボデーに形成されたベアリングハウジング部に収容されて前記スロットルシャフトを回転可能に支持するベアリングとを備えており、前記通気経路は、前記スロットルシャフトの外周面と前記軸孔の内周面との間に形成される隙間と、前記ベアリングハウジング部内面と前記ベアリング外面との間に形成され、一端が前記隙間に開口し、他端が前記機器収容室に開口する通気孔とによって構成されていることを特徴とするスロットル制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、例えば自動車用エンジンの吸入空気量を制御するためのスロットル制御装置に関し、詳しくはスロットルバルブの開閉に用いられる減速ギヤ機構やバルブ開度を検出するスロットルセンサ等の機器を収容する機器収容室を備えたスロットル制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の、例えば電子制御式のスロットル制御装置では、スロットルボデーの側面にカバー部材を取り付けて機器収容室としてのギヤ収容室を形成しており、そのギヤ収容室内に、スロットルバルブの開閉駆動源としての電動モータの回転をスロットルバルブに伝達する減速ギヤ機構およびスロットルバルブの開度を検出するスロットルセンサ等の機器を収容している。機器収容室は、防水のために、バルブボデーとギヤハウジングの突合せ面にシール部材が介在された密閉構造とされている。
ところで、スロットル制御装置は、多くの場合、エンジンの近くに設置されることから、エンジンの熱によってギヤ収容室の温度が変化し、その温度変化に伴いギヤ収容室に封入された空気が膨張、収縮を繰り返すことでギヤ収容室内の圧力が変動する。このような圧力変動に伴いシール部材に余分な負荷が掛かり、シール部材が早期に劣化する可能性があることから、従来はギヤ収容室と外部との間で空気を流通させる通気路を設け、これによりギヤ収容室内の圧力変動を抑えるようにしている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
【特許文献１】
特開２０００−３４５８６７号公報（段落番号（００４７〜００５１）、図７）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上述した従来の通気路は、ギヤ収容室を外部、すなわち外気に連通させる構成である。特許文献１では、ギヤを支持する支持パイプの筒孔を通気孔として利用するものであり、支持パイプの一端をギヤ収容室に開口する一方、他端をバルブボデーに形成されたバルブボデー取付用のねじ孔に連通させることにより、外気に通じる通気路を構成している。しかしながら、このようなギヤ収容室を外気に連通させる構成の場合には、通気路を通して外部の埃や水分がギヤ収容室に侵入することを避けられ得ず、防水性および防塵性が損なわれる可能性がある。
【０００５】
本発明は、上述した従来の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、機器収容室を備えているスロットル制御装置において、機器収容室の防水性および防塵性を損なうことなく、該機器収容室のシール部材の耐久性を向上することができる技術を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を達成するため、本発明に係るスロットル制御装置は、特許請求の範囲の請求項１〜３に記載の通り構成した。なお、これら各請求項の発明は、吸気通路を備えたスロットルボデーと、該スロットルボデーにシール部材を介して気密状に取り付けられたカバー部材とによって機器収容室が形成されているスロットル制御装置において、機器収容室の防水性および防塵性を損なうことなく、該機器収容室のシール部材の耐久性を向上できるようにした技術である。
【０００７】
請求項１に記載のスロットル制御装置では、機器収容室と吸気通路との間で空気の流通を可能とする通気経路を備えていることを特徴としている。通気経路は、例えばスロットルボデーの内部に形成することもできるし、スロットルボデーとカバー部材の外側に配置されるパイプやホース等を用いて形成することもできる。すなわち、請求項１の発明は、機器収容室と吸気通路との間で空気が流通する構成であり、外部とはシール部材によって遮断されている。これにより、機器収容室に対して外部から水や埃が侵入することを効果的に抑えて、機器収容室の本来の防水性および防塵性を維持し、また、通気経路を介しての空気の流通によって機器収容室内の圧力変動を抑え、シール部材に作用する負荷を軽減して該シール部材の耐久性を向上することができる。また、請求項１の発明の通気経路は、スロットル制御装置の搭載方向を限定する原因にならない。このため、車両搭載上の制約を軽減することができる。
【０００８】
請求項２に記載のスロットル制御装置では、通気経路は、スロットルボデーに備えられるスロットルバルブの上流側で吸気通路に通じていることを特徴としている。このような構成の請求項２の発明によれば、スロットルバルブの下流側に連通させた場合に比べて、機器収容室が吸気管負圧の影響を受け難くなるとともに、オイルミストの流入量が少なくて済む。
【０００９】
請求項３に記載のスロットル制御装置では、スロットルボデーに形成された軸孔を貫通して吸気通路と機器収容室に延びるスロットルシャフトと、スロットルボデーに形成されたベアリングハウジング部に収容されてスロットルシャフトを回転可能に支持するベアリングとを備えており、通気経路は、スロットルシャフトの外周面と軸孔の内周面との間に形成される隙間と、ベアリングハウジング部の内面に形成され、一端が隙間に開口し、他端が機器収容室に開口する通気孔とによって構成されていることを特徴としている。このような構成の請求項３の発明によれば、ベアリングハウジング部の内面に簡単な加工を施すだけで通気経路を簡単に構成することができる。この場合、通気孔は、例えば直線状にあるいは螺旋状に形成できるが、螺旋状に形成したときは、通気経路の距離を長く取れるため、吸気管負圧の影響がより受け難くなり、またオイルミストの流入減少効果をより向上することができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１および図２に示すように、電子制御式のスロットル制御装置は、樹脂製のスロットルボデー１を備えている。スロットルボデー１は、ボア部２０とモータハウジング部２４とを一体に備えている。図２に示すように、ボア部２０は、上下方向（図２において上下方向）に貫通するほぼ中空円筒形状の吸気通路１ａを形成している。ボア部２０の上部にはエアクリーナ（図示省略）が接続され、またボア部２０の下部には吸気管２６が接続される。
【００１１】
図１および図４に示すように、ボア部２０には、吸気通路１ａを径方向に横切る金属製のスロットルシャフト９が配置されており、そのスロットルシャフト９は、軸方向の両端部を左右のベアリング８，１０によって回転可能に支持されている。左右のベアリング８，１０は、ボア部２０に一体に形成されたベアリングハウジング部２１，２２の収容空間内に収容されている。スロットルシャフト９には吸気通路１ａを開閉する樹脂製のスロットルバルブ２がリベット３によって固定されている。スロットルバルブ２は、スロットルシャフト９と共に回動することで吸気通路１ａ（図２参照）を開閉し、該吸気通路１ａを流れる吸入空気量を制御する。なお、スロットルバルブ２は、図２に示す状態が閉状態であり、その閉状態から図２において図示左回りに回動することにより開かれる。
【００１２】
図１に示すように、スロットルシャフト９の一方（図１で左方）の端部に対応するベアリングハウジング部２１には、その端部９ａをボア部２０内に密封するプラグ７が装着されている。また、スロットルシャフトの他方（図１で右方）の端部９ｂは、ベアリングハウジング部２２を通して後述するギヤ収容室１９側に延びている。スロットルシャフト９の他方の端部９ｂには、扇形ギヤからなるスロットルギヤ１１が回り止めされた状態で固定されている。スロットルボデー１とスロットルギヤ１１との間には、バックスプリング１２が設けられている。バックスプリング１２はスロットルバルブ２を常に閉じる方向に付勢している。なお、図示しないが、スロットルボデー１とスロットルギヤ１１との間には、スロットルバルブ２を所定の閉止位置にて停止させるためのストッパ手段が設けられている。
【００１３】
図１に示すように、スロットルボデー１のモータハウジング部２４は、スロットルシャフト９の軸線９Ｌに平行な方向を凹み方向とするほぼ有底円筒状に形成されている。モータハウジング部２４の中空部内は、ギヤ収容室１９側に開口するモータ収容空間２４ａとなっている。モータ収容空間２４ａ内には、例えばＤＣモータ等からなる電動モータ４が挿入されている。電動モータ４は、その軸線がスロットルシャフト９の軸線９Ｌに平行となるように配置されており、モータエンド部２８ａが中空部の底部側に位置され、出力回転軸４ａが開口を通してギヤ収容室１９内に突出されている。電動モータ４の外郭を形成するモータケーシング２８は、出力回転軸４ａ側に取付フランジ２９を有し、その取付フランジ２９がモータハウジング部２４に対し一対のスクリュ５によって固定されている（図３参照）。なお、モータケーシング２８および該モータケーシング２８よりも小径のモータエンド部２８ａは、モータ収容空間２４ａの壁面に対して所定の隙間を保有している。そして、モータエンド部２８ａが、モータハウジング部２４の段付孔２４ｂの内周面にＯリングのような弾性支持体６を介して径方向に関して弾性支持されている（図１参照）。
【００１４】
電動モータ４の出力回転軸４ａには、モータピニオン３２が設けられている。また、図１に示すように、スロットルボデー１には、ボア部２０とモータハウジング部２４との間において、スロットルシャフト９の軸線９Ｌに平行なカウンタシャフト３４が設けられている。カウンタシャフト３４にはカウンタギヤ１４が回転可能に支持されている。カウンタギヤ１４はギヤ径の異なる２つのギヤ部１４ａ，１４ｂを有しており、大径側のギヤ部１４ａがモータピニオン３２に噛み合い、また小径側のギヤ部１４ｂがスロットルギヤ１１に噛み合っている。これらモータピニオン３２とカウンタギヤ１４とスロットルギヤ１１とによって減速ギヤ機構３５が構成されている。
【００１５】
上記の減速ギヤ機構３５は、カバー部材１８によって覆われている。カバー部材１８は、スロットルボデー１のギヤ配置側の外側面との間にギヤ収容室１９を形成している。カバー部材１８は、スロットルボデー１のカバー装着部に対して突合せられた状態で、スロットルボデー１に形成された取付孔１３に、カバー部材１８の突合せ面側に突設された係止部材１５を弾性係止する、いわゆるスナップフィットによって固定されている（図１参照）。なお、係止部材１５は、取付孔１３に弾性撓みによって挿入され、係止爪１５ａが取付孔１３の係止面１３ａに係止して抜け止めされる。これら取付孔１３および係止部材１５は、突合せ面の円周上に複数備えられている。ギヤ収容室１９はカバー部材１８とスロットルボデー１との突合せ面に配置された、例えばОリング等のシール部材１７によってシールされ、密閉構造とされている。これによりギヤ収容室１９内へ埃や水分等が侵入するのを防止している。
【００１６】
また、電動モータ４の取付フランジ２９から突出するモータ端子３０は、カバー部材１８の内面側に設けられた中継コネクタ３６の中継端子（図示省略）と接続されている。また、電動モータ４は、自動車のエンジンコントロールユニット、いわゆるＥＣＵ（図示省略）によってアクセルペダルの踏み込み量に関するアクセル信号やトラクション制御信号、定速走行信号、アイドルスピードコントロール信号に応じて駆動される。電動モータ４の駆動力は、減速ギヤ機構３５を介してスロットルシャフト９に伝達される。
【００１７】
スロットルギヤ１１のボス部内周面には、互いに異なる極性を呈する一対の半円弧状の磁石を有するリング状のマグネット３８が設けられている。一方、カバー部材１８の内面側には、スロットルシャフト９の他方の端部９ｂにおける軸端面に対面する位置に回路基板４０が設けられている。回路基板４０には、マグネット３８内に位置するホール素子４１が実装されている。上記のマグネット３８、回路基板４０、ホール素子４１等によってスロットル開度を検出するスロットルセンサ４２が構成され、カバー部材１８によって覆われている。すなわち、ギヤ収容室１９には、減速ギヤ機構３５とスロットルセンサ４２が収容されており、このギヤ収容室１９が本発明でいう機器収容室に対応する。
ホール素子４１は、スロットルシャフト９と共にスロットルギヤ１１が回動すると、マグネット３８による磁界の変化を検知してホール電圧を発生する。ホール素子４１が発生するホール電圧は、回路基板４０からカバー部材１８のコネクタ（図示省略）を介してＥＣＵに入力される。なお、ＥＣＵは、マグネット３８の磁気的物理量としての磁界の変化によって検出されたスロットル開度と、車速センサ（図示省略）によって検出された車速等に基づいて、燃料噴射制御、スロットルバルブ２の開度の補正制御、オートトランスミッションの変速制御等の、いわゆる制御パラメータを制御する。
【００１８】
密閉構造のギヤ収容室１９は、エンジンの熱に対応して温度が変化し、その温度変化に伴いギヤ収容室１９に封入された空気が膨張、収縮を繰り返すことで圧力が変動する。このようなギヤ収容室１９内の圧力変動を抑えるために、本実施の形態においては、ギヤ収容室１９と吸気通路１ａとの間で空気が流通できる構成としている。具体的には、図５および図６に示すように、ギヤ収容室１９に対向する側のベアリングハウジング部２２に断面ほぼ半円形の一条の溝を形成し、ギヤ収容室１９の通気孔５１としている。すなわち、ベアリングハウジング部２２の内面と、このベアリングハウジング部２２に収容されるベアリング１０の外面とによって囲まれる通気孔５１を形成している。通気孔５１を形成する溝は、ベアリングハウジング部２２の収容空間内周面２２ａにおける上部を軸方向に直線状に延びるとともにベアリングハウジング部２２の収容空間底面２２ｂを径方向に直線状に延びている。そして、通気孔５１は、その一端がギヤ収容室１９に開口し、他端がスロットルシャフト９と該スロットルシャフト９が貫通する軸孔５２との間の隙間５３に開口している。
このように、ギヤ収容室１９は、通気孔５１および隙間５３を介して吸気通路１ａに連通されており、これによりギヤ収容室１９と吸気通路１ａとの間での空気の流通が可能とされている。すなわち、通気孔５１および隙間５３によってギヤ収容室１９と吸気通路１ａとを連通する通気経路５４が構成されている。なお、上記の隙間５３は、スロットルシャフト９と軸孔５２との間に隙間がある嵌めあい、いわゆる隙間嵌めによって形成される隙間であり、空気の流通用として特別に設定するものではない。
【００１９】
ギヤ収容室１９側のベアリング１０は、両面シールタイプのボールベアリングであり、スロットルシャフト９に内輪１０ａが圧入され、ベアリングハウジング部２２に外輪１０ｂが圧入されている。したがって、この内輪１０ａと外輪１０ｂとの間、内輪１０ａとスロットルシャフト９との間、外輪１０ｂとベアリングハウジング部２２との間では空気の流通が行われない。また、通気孔５１の径は、該通気孔５１の通路断面積が隙間５３の通路断面積以下となる１ｍｍ以下に設定されている。このため、ギヤ収容室１９と吸気通路１ａとの間を流通する空気量は、通気孔５１によって制御されることになる。なお、反ギヤ収容室１９側のベアリング８はニードルベアリングまたはドライベアリングである。
【００２０】
上述したスロットル制御装置において、エンジンが始動されると、ＥＣＵ（図示省略）によって電動モータ４が駆動制御される。これにより、前述したように、減速ギヤ機構３５を介してスロットルバルブ２が開閉され、スロットルボデー１の吸気通路１ａを流れる吸入空気量が制御される。
【００２１】
本実施の形態に係るスロットル制御装置においては、ギヤ収容室１９は、通気孔５１と隙間５３とからなる通気経路５４を介して吸気通路１ａに連通されている。このため、エンジンの熱を受けてギヤ収容室１９内の温度が上昇して空気が膨張したときは、ギヤ収容室１９内の空気が吸気通路１ａへ流出する。一方、ギヤ収容室１９内の温度が低下して空気が収縮したときは、吸気通路１ａからギヤ収容室１９内へ空気が流入する。これにより、ギヤ収容室１９内の温度変化に伴い圧力の変動が抑えられる。その結果、圧力変動に伴うシール部材１７の負担が軽減されることになり、該シール部材１７の耐久性が向上する。
また、本実施の形態では、ギヤ収容室１９の空気がスロットルボデー１の内部で流通する構成、すなわち、吸気通路１ａに対して流通する構成であり、外部に対してはシール部材１７によって遮断される。このため、外部から埃や水分等がギヤ収容室１９内に侵入する可能性がなくなり、ギヤ収容室１９の防水性、防塵性が損なわれない。また、通気経路５４があることを原因として搭載方向が限定されないため、車両搭載上の制約を軽減することができる。
【００２２】
ところで、前述の特許文献１に開示された従来の通気構造では、ギヤの支持軸にパイプを用い、そのパイプの筒孔をスロットルボデー取付孔に連通させて通気路を構成する構造のため、ギヤの位置が制限されてしまうことになり、また、支持パイプ圧入用の孔加工が必要となるものである。これに対し、本実施の形態においては、スロットルシャフト９のベアリング１０を収容するベアリングハウジング部２２に溝を設けることでギヤ収容室１９の通気孔５１を形成し、その通気孔５１をスロットルシャフト９と軸孔５２との間の隙間嵌めにより形成される隙間５３に連通させて通気経路５４を構成するため、上述した従来の問題が解消できるとともに、通気経路５４を少ない工数で簡単に形成することができる。
【００２３】
なお、本発明は上述した実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内で下記の如く変更することができる。
ギヤ収容室１９を吸気通路１ａに連通させる通気経路５４は、例えば図７に示すように、スロットルボデー１の壁に通気孔６１を貫設して、ギヤ収容室１９と吸気通路１ａとを連通する構成にしてもよい。この場合、通気孔６１は吸気通路１ａにおけるスロットルバルブ２の上流側に設けられる。このように、通気孔６１を吸気通路１ａにおけるスロットルバルブ２の上流側に設けたときは、ギヤ収容室１９につき、該スロットルバルブ２よりも下流側の吸気管負圧の影響を受け難い状態が得られるとともに、オイルミストの流入量が少なくて済む。
また、パイプ等を用いてスロットルボデー１とカバー部材１８の外側で通気経路５４を形成することもできる。すなわち、図８に示すように、吸気通路１ａの壁に外部に通じる通気孔６２を設ける一方、ギヤ収容室１９を形成するカバー部材１８に外部に通じる通気孔６３を設け、これら両通気孔６２，６３をパイプあるいはホース６４によって接続する構成としてもよい。この場合、吸気通路１ａ側の通気孔６２は、スロットルバルブ２の上流側に設けられる。
【００２４】
また、図示はしないが、ベアリングハウジング部２２の内面に溝を形成して通気孔５１を形成する場合において、通気孔５１を螺旋状に屈曲させて形成するとともに、スロットルバルブ２の上流側で吸気通路１ａに連通する構成としてもよい。このような構成を採用したときは、通気経路５４を長くして流動抵抗を大きくし、上述した吸気管負圧の影響を受け難い状態、そしてオイルミストの流入量の減少効果をより高めることができる。
また、上述した実施の形態では、スロットルバルブ２が電動モータ４を駆動源として開閉作動される電子制御式の場合で説明したが、スロットルバルブ２がアクセルペダルと機械的につながっているタイプのスロットル制御装置に本発明を採用してもよい。その場合、ギヤ収容室１９には、スロットルバルブ２の開度の検出に用いられるスロットルセンサ４２が収容される。
また、スロットルボデー１は樹脂製が好ましいが、樹脂製に限定されるものではない。また、スロットルバルブ２およびカバー部材１８も樹脂製が好ましいが、樹脂製に限定されない。
【００２５】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明によれば、機器収容室の防水性および防塵性を損なうことなく、該機器収容室のシール部材の耐久性を向上することができる技術を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の形態に係るスロットル制御装置の平断面図である。
【図２】スロットル制御装置の側断面図である。
【図３】カバー部材を取り外して示すスロットル制御装置の側面図である。
【図４】図２のＩＶ−ＩＶ線断面図であり、吸気管およびスロットルバルブについては図示を省略している。
【図５】図４のＡ部の拡大図である。
【図６】図５のＰ矢視図である。
【図７】通気経路の変更例を示す側断面図である。
【図８】通気経路の変更例を示す平断面図である。
【符号の説明】
１…スロットルボデー
１ａ…吸気通路
２…スロットルバルブ
９…スロットルシャフト
１０…　ベアリング
１７…　シール部材
１８…カバー部材
１９…ギヤ収容室（機器収容室）
２２…ベアリングハウジング部
３５…減速ギヤ機構
４２…スロットルセンサ
５１…通気孔
５３…隙間
５４…通気経路
【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】
2004132238.tif 000008
【図７】
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【図８】
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