(57)【要約】【課題】デフォルトレバーを使用せずに，絞り弁を所定のデフォルト開度に安定的に保持し得るようにしたエンジンの絞り弁制御装置を提供する。【解決手段】両端に可動アーム１２及びデフォルトアーム１３を形成した主ばね１０ａと，一端を前記デフォルトアーム１３に連結すると共に他端に固定アーム１１を形成した補助ばね１０ｂとを備え，デフォルトアーム１３及び可動アーム１２により，弁軸２ａと一体の可動係止部１６を弾発的に挟持すると共に，デフォルトアーム１３を，スロットルボディ１のデフォルトストッパ部材１８に当接させて，絞り弁  にデフォルト開度を与えるようにし，デフォルトアーム  をデフォルトストッパ部材  に弾発的に当接させるべく，補助ばね１０ｂの固定アーム  を，スロットルボディ１の固定係止部１５に当接させた。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸気道（１ａ）を有するスロットルボディ（１）に回転可能に軸支されて吸気道（１ａ）を開閉する絞り弁（３）の弁軸（２ａ）に，これを回転駆動する電動アクチュエータ（３）をスロットルボディ（１）に取り付けた，エンジンの絞り弁制御装置において，
両端に可動アーム（１２）及びデフォルトアーム（１３）を形成した主ばね（１０ａ）と，一端を前記デフォルトアーム（１３）に連結すると共に，他端に固定アーム（１１）を形成した補助ばね（１０ｂ）とから制御ばね手段（１０）を構成し，
デフォルトアーム（１３）及び可動アーム（１２）が，弁軸（２ａ）に連設した可動係止部（１６）を弁軸（２ａ）の回転方向に沿って挟んで対向し，且つデフォルトアーム（１３）が，スロットルボディ（１）に設けられたデフォルトストッパ部材（１８）に絞り弁（２）の開弁方向への回動を拘束されるように主ばね（１０ａ）を配置し，
この主ばね（１０ａ）に，可動アーム（１２）及び可動係止部（１６）を介して弁軸（２ａ）を絞り弁（２）の閉弁方向へ付勢するセット荷重（Ｆ１）を付与し，
また前記デフォルトアーム（１３）が，前記デフォルトストッパ部材（１８）に絞り弁（２）の開弁方向への回動を拘束され，且つ固定アーム（１１）がスロットルボディ（１）に設けた固定係止部（１５）に当接するように補助ばね（１０ｂ）を配置し，
この補助ばね（１０ｂ）に，前記デフォルトアーム（１３）及び固定アーム（１１）をそれぞれ前記デフォルトストッパ部材（１８）及び固定係止部（１５）との当接方向に付勢するセット荷重（Ｆ２）を付与したことを特徴とする，エンジンの絞り弁制御装置。
【請求項２】
請求項１記載のエンジンの絞り弁制御装置において，
電動アクチュエータ（３）及び弁軸（２ａ）間を，前者（３）の出力軸（３ａ）に固着される小径ギヤ（５）及び後者（２ａ）に固着される大径ギヤ（６）を含む減速装置（４）を介して連結し，大径ギヤ（６）に可動係止部（１６）を固設したことを特徴とする，エンジンの絞り弁制御装置。
【請求項３】
請求項１のエンジンの絞り弁制御装置において，
主ばね及び補助ばねを，互いに軸線を平行にした主コイルばね（１０ａ）及び補助コイルばね（１０ｂ）でそれぞれ構成したことを特徴とする，エンジンの絞り弁制御装置。
【請求項４】
請求項１又は３記載のエンジンの絞り弁制御装置において，
主ばね及び補助ばね（１０ａ，１０ｂ）を，一本の線材をもって連続的に成形したことを特徴とする，エンジンの絞り弁制御装置。
【請求項５】
請求項１又は３記載のエンジンの絞り弁制御装置において，
前記デフォルトアーム（１３）を，互いに重ねて前記デフォルトストッパ部材（１８）に支承させる，主ばね（１０ａ）側の主デフォルトアーム（１３ａ）と，補助ばね（１０ｂ）側の補助デフォルトアーム（１３ｂ）とに分割したことを特徴とする，エンジンの絞り弁制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は，吸気道を有するスロットルボディに回転可能に軸支されて吸気道を開閉する絞り弁の弁軸に，これを回転駆動する電動アクチュエータをスロットルボディに取り付けた，エンジンの絞り弁制御装置に関し，特に，電動アクチュエータの休止時もしくは作動不能時には，絞り弁を，通常のアイドル開度より若干大きいデフォルト開度に保持し得るようにしたものゝ改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
かゝるエンジンの絞り弁制御装置は，下記特許文献１及び特許文献２に開示されているように既に知られている。
【０００３】
【特許文献１】米国特許第５，４９２，０９７号明細書
【特許文献２】
特開平１０−１３１７７１号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで，特許文献１記載のものでは，絞り弁をデフォルト開度に保持するために，スロットルボディ及び弁軸に，絞り弁のデフォルト開度で弁軸の半径方向に並ぶ固定ストッパ片及び可動ストッパ片をそれぞれ一体的に形成し，弁軸に装着される捩じりコイルばねの一対の挟みアームにより上記両ストッパ片を弾発的に挟持して，絞り弁をデフォルト開度に保持し得るようにしている。しかしながら，こうしたものでは，固定ストッパ片及び可動ストッパ片の，両挟みアームの挟み方向に沿う横幅寸法を完全に等しくすることは製作上，極めて困難であるため，現実には，絞り弁のデフォルト開度では，固定ストッパ片及び可動ストッパ片の何れか一方と両挟みアームとの間には間隙が生じ，それに起因して絞り弁がふらつき，デフォルト開度の安定保持が困難となる欠点がある。
【０００５】
また特許文献２記載のものでは，上記のような欠点はないものゝ，絞り弁のデフォルト開度の保持のために二本のばねと，それら間に介在するデフォルトレバーとを必要とするもので，部品点数が多い上，構造が複雑となり，コストの面で不利となる欠点がある。
【０００６】
本発明は，かゝる事情に鑑みてなされたもので，デフォルトレバーを使用せずに，絞り弁を所定のデフォルト開度に安定的に保持し得るようにした，構造簡単で安価なエンジンの絞り弁制御装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために，本発明は，吸気道を有するスロットルボディに回転可能に軸支されて吸気道を開閉する絞り弁の弁軸に，これを回転駆動する電動アクチュエータをスロットルボディに取り付けた，エンジンの絞り弁制御装置において，両端に可動アーム及びデフォルトアームを形成した主ばねと，一端を前記デフォルトアームに連結すると共に，他端に固定アームを形成した補助ばねとから制御ばね手段を構成し，デフォルトアーム及び可動アームが，弁軸に連設した可動係止部を弁軸の回転方向に沿って挟んで対向し，且つデフォルトアームが，スロットルボディに設けられたデフォルトストッパ部材に絞り弁の開弁方向への回動を拘束されるように主ばねを配置し，この主ばねに，可動アーム及び可動係止部を介して弁軸を絞り弁の閉弁方向へ付勢するセット荷重を付与し，また前記デフォルトアームが，前記デフォルトストッパ部材に絞り弁の開弁方向への回動を拘束され，且つ固定アームがスロットルボディに設けた固定係止部に当接するように補助ばねを配置し，この補助ばねに，前記デフォルトアーム及び固定アームをそれぞれ前記デフォルトストッパ部材及び固定係止部との当接方向に付勢するセット荷重を付与したことを第１の特徴とする。
【０００８】
尚，前記電動アクチュエータは，後述する本発明の実施例中の電動モータ３に対応し，前記固定係止部及び可動係止部は固定係止ピン１５及び可動係止ピン１６にそれぞれ対応し，また前記デフォルトストッパ部材はデフォルトストッパボルト１８に対応する。
【０００９】
この第１の特徴によれば，電動アクチュエータの休止若しくは作動不能の状態では，デフォルトアームが補助ばねのセット荷重をもってデフォルトストッパ部材に押し付けられ，停止すること，並びに上記デフォルトアーム及び可動アームが，絞り弁と実質上一体の可動係止部を主ばねのセット荷重をもってガタ無く弾発的に挟持することにより，絞り弁をガタ無く所定のデフォルト開度に保持することができる。しかもデフォルトレバーを必要としないから，絞り弁制御装置の部品点数の削減及び構造の簡素化を図り，コストの低減をもたらすことができる。
【００１０】
また本発明は，第１の特徴に加えて，電動アクチュエータ及び弁軸間を，前者の出力軸に固着される小径ギヤ及び後者に固着される大径ギヤを含む減速装置を介して連結し，大径ギヤに可動係止部を固設したことを第２の特徴とする。
【００１１】
この第２の特徴によれば，減速装置の大径ギヤが，可動係止部を支持する部材を兼ねることになり，可動係止部の支持専用の部材を弁軸に設ける必要がなく，構造の簡素化に寄与し得る。
【００１２】
さらに本発明は，第１の特徴に加えて，主ばね及び補助ばねを，互いに軸線を平行にした主コイルばね及び補助コイルばねでそれぞれ構成したことを第３の特徴とする。
【００１３】
この第３の特徴によれば，主コイルばね及び補助コイルばねには，それらの直径や巻き数を個別に選定することにより，それぞれの機能に対応したばね定数及びセット荷重を自由に個別設定することができる。
【００１４】
さらにまた本発明は，第１又は第３の特徴に加えて，主ばね及び補助ばねを，一本の線材をもって連続的に成形したことを第４の特徴とする。
【００１５】
この第４の特徴によれば，制御ばね手段を単一のばねで構成し得て，絞り弁制御装置の部品点数の削減及び構造の簡素化を更に図ることができる。
【００１６】
さらにまた本発明は，第１又は第３の特徴に加えて，前記デフォルトアームを，互いに重ねて前記デフォルトストッパ部材に支承させる，主ばね側の主デフォルトアームと，補助ばね側の補助デフォルトアームとに分割したことを第５の特徴とする。
【００１７】
この第５の特徴によれば，主及び補助コイルばねを，特殊なばね製造機を使用することなく，それぞれ個別に能率良く成形することが可能であり，コストの低減を図ることができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を，添付図面に示す本発明の好適な実施例に基づいて以下に説明する。
【００１９】
図１は本発明の第１実施例に係る自動車用エンジンの絞り弁制御装置を，絞り弁のデフォルト開度状態で示す斜視図，図２は図１の２−２線断面図，図３は絞り弁の全閉状態を示す，図２との対応図，図４は絞り弁の全開状態を示す，図２との対応図，図５は主及び補助コイルばねの特性線図，図６は本発明の第２実施例を示す，図１との対応図である。
【００２０】
先ず，図１及び図２において，符号１は，自動車用エンジンのスロットルボディを示す。このスロットルボディ１は，その中心部を貫いてエンジンの吸気ポートに連なる吸気道１ａを有しており，この吸気道１ａを開閉してエンジンの吸気量を制御するバタフライ型の絞り弁２の弁軸２ａがスロットルボディ１に回転自在に支承される。
【００２１】
弁軸２ａは，一端部をスロットルボディ１の外側方に突出しており，その一端部に，スロットルボディ１に取り付けられる電動モータ３の出力軸３ａが減速装置４を介して連結される。その減速装置４は，出力軸３ａに固設される小径ギヤ５と，弁軸２ａに固設されて小径ギヤ５と噛合するセクタ状の大径ギヤ６とで構成され，電動モータ３の出力軸３ａの駆動力を減速して絞り弁２に伝達し，それを全閉から全開に至る全開度域で開閉駆動するようになっている。
【００２２】
制御ばね手段１０は，互いに平行に配置される主コイルばね１０ａ及び補助コイルばね１０ｂからなっており，主コイルばね１０ａの両端には，それぞれ半径方外方に突出する可動アーム１２及びデフォルトアーム１３が形成され，そのデフォルトアーム１３が補助コイルばね１０ｂの一端に一体に連結される。また補助コイルばね１０ｂの他端には半径方外方に突出する固定アーム１１が形成される。結局，主デフォルトアーム１３及び補助デフォルトアーム１３は連続した一本の線材により成形される。そして主コイルばね１０ａは，前記大径ギヤ６の内側に隣接して弁軸２ａの外周に嵌装される。
【００２３】
大径ギヤ６の内側面には，弁軸２ａと平行に延びる可動係止ピン１６が突設され，この可動係止ピン１６は，主コイルばね１０ａに付与された捩じりセット荷重Ｆ１（図６参照）をもって可動アーム１２及びデフォルトアーム１３により，弁軸２ａの回動方向に沿って，弾発的に挟持されるように配置される。一方，スロットルボディ１の外側面に突設された第１支持片１７ａには，デフォルトアーム１３を受け止めて，該アーム１３の絞り弁２開弁方向への回動を阻止するデフォルトストッパボルト１９が進退調節可能に螺着される。その結果，主コイルばね１０ａの捩じりセット荷重Ｆ１は，可動アーム１２，可動係止ピン１６及び大径ギヤ６を介して絞り弁２を閉弁方向に付勢することになる。
【００２４】
デフォルトストッパボルト１８は，可動アーム１２及びデフォルトアーム１３が可動係止ピン１６を挟持した状態では，デフォルトアーム１３を受け止めて，絞り弁２にアイドル開度より若干大きい所定のデフォルト開度を与えるように配置される。
【００２５】
またスロットルボディ１の外側面には，前記固定アーム１１に対応する固定係止ピン１５が突設され，補助コイルばね１０ｂには，デフォルトアーム１３及び固定アーム１１をデフォルトストッパボルト１８及び固定係止ピン１５との当接方向に付勢する捩じりセット荷重Ｆ２（図６参照）が付与される。
【００２６】
さらにスロットルボディ１の外側面には第２及び第３支持片１７ｂ，１７ｃが突設され，第２支持片１７ｂには，セクタ状大径ギヤ６の回転方向一端面を受け止めて絞り弁２の全閉位置を規定する全閉ストッパボルト１９が進退調節可能に螺着され，第３支持片１７ｃには，セクタ状大径ギヤ６の回転方向他端面を受け止めて絞り弁２の全開位置を規定する全開ストッパボルト２０が進退調節可能に螺着される。
【００２７】
次に，この実施例の作用について説明する。
【００２８】
図１及び図２に示すように，出力軸３ａを自由にした電動モータ３の休止若しくは作動不能の状態では，減速装置４の，弁軸２ａに固着された大径ギヤ６の可動係止ピン１６は，可動アーム１２及びデフォルトアーム１３とで主コイル部１０ｂの捩じりセット荷重Ｆ１をもってガタ無く弾発的に挟持されると共に，デフォルトアーム１３が補助コイルばね１０ｂの捩じりセット荷重Ｆ２によりデフォルトストッパボルト１８との当接位置に保持されるので，絞り弁２は所定のデフォルト開度にガタ無く安定良く保持されることになる。即ち，絞り弁２は吸気道１ａの内壁から一定距離，離れた状態に保持される。したがって，電動モータ３の休止状態では，寒冷時，結露凍結による絞り弁２の吸気道１ａの内壁へ固着を防ぐことができる。また電動モータ３の作動不能状態では，エンジンに規定量の吸気を安定供給して，エンジンの低速運転を安定させることができ，自動車の目的地（例えば整備工場）までの安定した低速走行を可能にする。
【００２９】
絞り弁２が上記のようにデフォルト開度に位置しているとき，電動モータ３の作動により，その駆動トルクを減速装置４を介して可動係止ピン１６に絞り弁２の閉弁方向に伝達した場合には，図３に示すように，可動係止ピン１６は，デフォルトアーム１３を補助コイルばね１０ｂの捩じりセット荷重Ｆ２に抗して回動することになるから，絞り弁２は，デフォルト開度から，全閉ストッパボルト１９により規定される全閉位置まで閉じることができ，その間でエンジンのアイドル回転数は制御される。
【００３０】
また絞り弁２が前記デフォルト開度に位置しているとき，電動モータ３の作動により，その駆動トルクを減速装置４を介して可動係止ピン１６に絞り弁２の開弁方向に伝達した場合には，図４に示すように，可動係止ピン１６は可動アーム１２を主コイルばね１０ａの捩じりセット荷重Ｆ１に抗して回動することになるから，絞り弁２を，全開ストッパボルト２０により規定される全開位置まで，主コイルばね１０ａの反発力を強めながら開くことができる。
【００３１】
ところで，本発明のエンジンの絞り弁制御装置では，絞り弁２のデフォルト開度保持に使用する制御ばね手段１０は，一本の線材で成形された主コイルばね１０ａ及び補助コイルばね１０ｂからなる単一のばねであり，その上，従来のようなデフォルトレバーを不要とするので，絞り弁制御装置の部品点数の削減及び構造の簡素化を図り，コストの低減をもたらすことができる。
【００３２】
さらに主コイルばね１０ａ及び補助コイルばね１０ｂには，それらのコイル径や巻き数を個別に選定することにより，それぞれの機能に対応したばね定数及びセット荷重を自由に個別設定することができる。
【００３３】
次に，図６に示す本発明の第２実施例について説明する。
【００３４】
この第２実施例では，デフォルトアーム１３は，主コイルばね１０ａ側の主デフォルトアーム１３ａと，補助コイルばね１０ｂ側の補助デフォルトアーム１３ｂとの分割される。そして主デフォルトアーム１３ａ及び補助デフォルトアーム１３ｂは互いに重ねられてデフォルトストッパボルト１８に支承される。この場合，補助コイルばね１０ｂは，その支持のために，スロットルボディ１の外側面に突設される支持軸２１に嵌装される。
【００３５】
その他の構成は前実施例と同様であるから，図６中，前実施例と対応する部分には同一の参照符号を付して，その説明を省略する。
【００３６】
この第２実施例によれば，主及び補助コイルばね１０，１０ｂを，特殊なコイルばね製造機を用いることなく，それぞれ個別に能率良く成形することができ，コストの低減に寄与し得る。
【００３７】
本発明は上記実施例に限定されるものではなく，その要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更が可能である。
【００３８】
【発明の効果】
以上のように本発明の第１の特徴によれば，吸気道を有するスロットルボディに回転可能に軸支されて吸気道を開閉する絞り弁の弁軸に，これを回転駆動する電動アクチュエータをスロットルボディに取り付けた，エンジンの絞り弁制御装置において，両端に可動アーム及びデフォルトアームを形成した主ばねと，一端を前記デフォルトアームに連結すると共に，他端に固定アームを形成した補助ばねとから制御ばね手段を構成し，デフォルトアーム及び可動アームが，弁軸に連設した可動係止部を弁軸の回転方向に沿って挟んで対向し，且つデフォルトアームが，スロットルボディに設けられたデフォルトストッパ部材に絞り弁の開弁方向への回動を拘束されるように主ばねを配置し，この主ばねに，可動アーム及び可動係止部を介して弁軸を絞り弁の閉弁方向へ付勢するセット荷重を付与し，また前記デフォルトアームが，前記デフォルトストッパ部材に絞り弁の開弁方向への回動を拘束され，且つ固定アームがスロットルボディに設けた固定係止部に当接するように補助ばねを配置し，この補助ばねに，前記デフォルトアーム及び固定アームをそれぞれ前記デフォルトストッパ部材及び固定係止部との当接方向に付勢するセット荷重を付与したので，電動アクチュエータの休止若しくは作動不能の状態では，デフォルトアームが補助ばねのセット荷重をもってデフォルトストッパ部材に押し付けられ，停止すること，並びに上記デフォルトアームが，絞り弁と実質上一体の可動係止部を可動アームと協働して主ばねのセット荷重をもってガタ無く弾発的に挟持することにより，絞り弁をガタ無く所定のデフォルト開度に保持することができる。しかもデフォルトレバーを必要としないから，絞り弁制御装置の部品点数の削減及び構造の簡素化を図り，コストの低減をもたらすことができる。
【００３９】
また本発明の第２の特徴によれば，第１の特徴に加えて，電動アクチュエータ及び弁軸間を，前者の出力軸に固着される小径ギヤ及び後者に固着される大径ギヤを含む減速装置を介して連結し，大径ギヤに可動係止部を固設したので，減速装置の大径ギヤが，可動係止部を支持する部材を兼ねることになり，可動係止部の支持専用の部材を弁軸に設ける必要がなく，構造の簡素化に寄与し得る。
【００４０】
さらに本発明の第３の特徴によれば，第１の特徴に加えて，主ばね及び補助ばねを，互いに軸線を平行にした主コイルばね及び補助コイルばねでそれぞれ構成したので，主コイルばね及び補助コイルばねには，それらの直径や巻き数を個別に選定することにより，それぞれの機能に対応したばね定数及びセット荷重を自由に個別設定することができる。
【００４１】
さらにまた本発明の第４の特徴によれば，第１又は第３の特徴に加えて，主ばね及び補助ばねを，一本の線材をもって連続的に成形したので，制御ばね手段を単一のばねで構成し得て，絞り弁制御装置の部品点数の削減及び構造の簡素化を更に図ることができる。
【００４２】
さらにまた本発明の第５の特徴によれば，第１又は第３の特徴に加えて，前記デフォルトアームを，互いに重ねて前記デフォルトストッパ部材に支承させる，主ばね側の主デフォルトアームと，補助ばね側の補助デフォルトアームとに分割したので，主及び補助コイルばねを，特殊なばね製造機を使用することなく，それぞれ個別に能率良く成形することが可能であり，コストの低減を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例に係る自動車用エンジンの絞り弁制御装置を，絞り弁のデフォルト開度状態で示す斜視図
【図２】図１の２−２線断面図
【図３】絞り弁の全閉状態を示す，図２との対応図
【図４】絞り弁の全開状態を示す，図２との対応図
【図５】主及び補助コイルばねの特性線図
【図６】本発明の第２実施例を示す，図１との対応図
【符号の説明】
Ｆ１・・・・主ばねのセット荷重
Ｆ２・・・・補助ばねセット荷重
１・・・・・スロットルボディ
２・・・・・絞り弁
２ａ・・・・弁軸
３・・・・・電動アクチュエータ（電動モータ）
３ａ・・・・出力軸
４・・・・・減速装置
５・・・・・小径ギヤ
６・・・・・大径ギヤ
１０・・・・制御ばね手段
１０ａ・・・主ばね（主コイルばね）
１０ｂ・・・補助ばね（補助コイルばね）
１１・・・・固定アーム
１２・・・・可動アーム
１３・・・・デフォルトアーム
１３ａ・・・主デフォルトアーム
１３ｂ・・・補助デフォルトアーム
１５・・・・固定係止部（固定係止ピン１５）
１６・・・・可動係止部（可動係止ピン）
８１８・・・・デフォルトストッパ部材（デフォルトストッパボルト）
【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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