(57)【要約】【課題】モータ発熱に対する放熱性を高め、モータ振動を有効に抑えること。【解決手段】電子スロットル装置１は、ボア５を含み樹脂成型品よりなるスロットルボディ２と、ボア５を開閉するスロットルバルブ９と、スロットルバルブ９を駆動するモータ１０とを備える。スロットルボディ２は、モータ収容空間を有するモータハウジング６を含む。モータ１０は、その全体がモータ収容空間に収容され、その軸方向両端部がシール部材を介してモータハウジング６に支持される。モータハウジング６は、モータ１０の中央部に対応して切り開かれた放熱窓３２を含む。【選択図】        図１
2005036761.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ボアを含むスロットルボディと、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を駆動するモータとを備えた電子スロットル装置において、
前記スロットルボディは、モータ収容空間を有するモータハウジングを含むことと、
前記モータは、その全体が前記モータ収容空間に収容されると共に、その軸方向両端部が弾性部材を介して前記モータハウジングに支持されることと、
前記モータハウジングは、前記モータの中央部に対応して切り開かれた放熱窓を含むことと
を備えたことを特徴とする電子スロットル装置。
【請求項２】
前記スロットルボディは、樹脂成型品であることを特徴とする請求項１に記載の電子スロットル装置。
【請求項３】
前記弾性部材は、ゴム製のシール部材であることを特徴とする請求項１又は２に記載の電子スロットル装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、エンジンの吸気量を調整するために使用され、スロットルバルブをモータにより開閉駆動するように構成した電子スロットル装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の電子スロットル装置として、ボアを含むスロットルボディと、ボアを開閉するスロットルバルブと、スロットルバルブを駆動するためにスロットルボディに設けられたモータとを備えたものがある。例えば、下記の特許文献１及び２に記載された装置が挙げられる。
【０００３】
近年、スロットルボディとして、軽量化を図るために樹脂成型品が使用されることがある。しかし、樹脂製のスロットルボディでは、熱伝導性が良くないことから、モータの発熱に対する放熱性がよくなかった。
【０００４】
そこで、下記の特許文献１に記載された装置では、樹脂製のスロットルボディに、モータ収容空間と、その収容空間に開放されかつボアに隣り合う壁面を有する放熱空間を形成している。モータの発熱は、この放熱空間においてボアに直接伝わり、吸気の流れを利用して放熱される。
【０００５】
一方、下記の特許文献２に記載された装置では、樹脂製のスロットルボディに対し、モータの片側（出力軸側）が片持ち支持されてネジでスロットルボディに固定され、モータの他方片側半分がスロットルボディから外部へ露出して設けられる。モータの発熱は、この露出部分から外部に放熱されることになる。
【０００６】
【特許文献１】特願２００２−２９８８３７号（第６頁、図１，２）
【特許文献２】特開２０００−２６５８６１号公報（第７頁、図２,１３）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところが、上記の特許文献１に記載された装置では、放熱空間がスロットルボディ内部にて閉空間となっており、その閉空間に熱がこもる傾向があり、放熱性が必ずしも十分とは言えなかった。
【０００８】
一方、上記の特許文献２に記載された装置では、モータの片側半分がスロットルボディから外部へ露出して放熱性は良好であるものの、モータがスロットルボディに片持ち支持されるので、モータの振動対策が十分ではなかった。特に、モータの軸心に直角な方向（ラジアル方向）における振動を十分に抑えることができなかった。このため、モータの振動によりモータ出力軸が局所的に摩耗するおそれがあり、振動がさらに増大するおそれがあった。
【０００９】
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、モータの発熱に対する放熱性を高め、モータの振動を有効に抑えることを可能とした電子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】
【００１０】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、ボアを含むスロットルボディと、ボアを開閉するスロットルバルブと、スロットルバルブを駆動するモータとを備えた電子スロットル装置において、スロットルボディは、モータ収容空間を有するモータハウジングを含むことと、モータは、その全体がモータ収容空間に収容されると共に、その軸方向両端部が弾性部材を介してモータハウジングに支持されることと、モータハウジングは、モータの中央部に対応して切り開かれた放熱窓を含むこととを備えたことを趣旨とする。
【００１１】
上記発明の構成によれば、モータハウジングに放熱窓が切り開かれているので、モータの発熱がその放熱窓を通じてモータハウジングの外部へ放熱されることになる。また、モータの軸方向両端部が弾性部材を介してモータハウジングに支持されるので、モータ振動の増幅が抑えられる。さらに、モータ振動のエネルギーが弾性部材に吸収されて減衰される。
【００１２】
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、スロットルボディは、樹脂成型品であ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に記載の発明の作用に加え、熱伝導率の低い樹脂成形品のスロットルボディでも、モータの発熱が放熱窓を通じて外部へ放熱される。
【００１４】
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、弾性部材は、ゴム製のシール部材であ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又は２に記載の発明において、弾性部材がゴム製のシール部材であることから、放熱窓からモータ収容空間に入り込もうとする塵埃がシール部材により遮断されるので、モータの両端部付近に塵埃が付着することがない。
【発明の効果】
【００１６】
請求項１又は２に記載の発明によれば、モータの発熱に対する放熱性を高めることができ、モータの振動を有効に抑えることができる。
【００１７】
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、シール部材により塵埃が遮断され、塵埃によりモータに動作不良が生じることを防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
［第１実施形態］
以下、本発明の電子スロットル装置を具体化した第１実施形態を図面を参照して詳細に説明する。
【００１９】
図１に、電子スロットル装置１の正面図を示す。図２に、電子スロットル装置１の底面図を示す。電子スロットル装置１は、樹脂成型品からなるスロットルボディ２を備える。スロットルボディ２は、バルブハウジング３とギヤケースカバー４とを備える。バルブハウジング３は、エンジンの吸気通路（図示略）に連通するボア５及びモータハウジング６を含む。ギヤケースカバー４は、バルブハウジング３の開口端を閉鎖する。ギヤケースカバー４は、配線端子７ａを内包するソケット７を含む。
【００２０】
図３に、電子スロットル装置１の縦断面図を示す。電子スロットル装置１は、スロットルボディ２、スロットルシャフト８、スロットルバルブ９、モータ１０、減速機構１１及びオープナ機構１２を主要構成要素として備える。
【００２１】
スロットルシャフト８は、ボア５を貫通して配置され、その両端がベアリング１３，１４を介してバルブハウジング３に回転可能に支持される。スロットルバルブ９は、スロットルシャフト８上に固定され、ボア５内に配置される。
【００２２】
スロットルシャフト８の一端には、スロットルギア１５が固定される。スロットルギア１５とバルブハウジング３との間には、リターンスプリング１６が設けられる。リターンスプリング１６は、スロットルバルブ９を閉方向へ付勢する。リターンスプリング１６は、オープナ機構１２を構成する一要素である。
【００２３】
モータ１０は、その基端部がバルブハウジング３にネジ３０で固定される。モータ１０は、スロットルバルブ９を開方向へ駆動するためにスロットルシャフト８を回動させる。モータ１０は、減速機構１１を介してスロットルシャフト８に駆動連結される。即ち、モータ１０の出力軸１０ａ上には、モータギア１７が固定される。モータギア１７が、中間ギア１８を介してスロットルギア１５に連結される。中間ギア１８は、ピンシャフト１９を介してバルブハウジング３に回転可能に支持される。
【００２４】
従って、図３に示す全閉状態において、モータ１０が通電により作動して出力軸１０ａが正方向へ回転し、モータギア１７が回転することにより、その回転が中間ギア１８により減速されてスロットルギア１５に伝達される。これにより、スロットルシャフト８及びスロットルバルブ９が、リターンスプリング１６の付勢力に抗して回動され、ボア５が開かれる。即ち、スロットルバルブ９が開弁される。また、スロットルバルブ９をある開度に保持するために、モータ１０に通電により回転力を発生させることにより、その回転力がモータギア１７、中間ギア１８及びスロットルギア１５を介し保持力としてスロットルシャフト８及びスロットルバルブ９に伝達される。この保持力がリターンスプリング１６の付勢力に均衡することにより、スロットルバルブ９がある開度に保持される。
【００２５】
オープナ機構１２は、モータ１０に対する通電が停止されたときに、スロットルバルブ９を全閉状態から若干開いたオープナ開度に保持するためのものである。
【００２６】
図４に、図３における２点鎖線円で囲む部分、即ちモータハウジング６の部分を拡大断面図に示す。図５に、図４のＡ−Ａ線断面図を示す。図４に示すように、モータ１０は、ステータ２１と、ステータ２１の中で回転するロータ２２とを備える。ステータ２１は、ヨークを兼ねた有底筒形のケーシング２３と、ケーシング２３の内側に配置された界磁石２４とを含む。ケーシング２３は、主として鉄より構成され、界磁石２４とともに磁気回路（磁界）を構成する。この他、ケーシング２３には、端子（図示略）に接続されたブラシ２５が設けられる。ロータ２２は、出力軸１０ａと、整流子２６及び電機子２７とを含む。電機子２７には、巻線２８が設けられる。巻線２８は、電機子２７の複数の鉄心溝（スロット）２７ａに挿入されたコイルが結線されることにより構成される。整流子２６には、ブラシ２５が接触して巻線２８に電流を流す。巻線２８に電流が流れることにより、電機子２７に回転力が発生する。
【００２７】
図４，５に示すように、バルブハウジング３に形成された略半円筒状のモータハウジング６は、その内部に、モータ１０を収容するモータ収容空間２０を有する。モータ１０は、その全体がモータ収容空間２０に収容されると共に、その軸方向両端部が弾性部材としてのゴム製のシール部材３１を介してモータハウジング６に支持される。即ち、モータ１０のケーシング２３の基端部（図４に示す右側）の外周面と、モータハウジング６の内周面との間には、シール部材３１が介在される。ケーシング２３の先端部（図４に示す左側）の外周面と、モータハウジング６の内周面との間には、同じくシール部材３１が介在される。モータハウジング６には、モータ１０の先端凸部１０ｂに整合する凹部６ａが形成される。また、この実施の形態で、モータハウジング６は、モータ１０の中央部に対応して切り開かれた放熱窓３２を含む。
【００２８】
この実施の形態で、放熱窓３２は、スロットルボディ２のバルブハウジング３の成型時に同時に形成される。図６，７に、放熱窓３２等の成型方法を断面図に示す。図６は、図４に対応する断面図であり、図７は、図６のＢ−Ｂ線断面図である。この実施の形態では、バルブハウジング３を成型するための固定金型４１に対して、モータ収容空間２０を形成するための第１可動金型４２と、放熱窓３２を形成するための第２可動金型４３とを組み合わせる。そして、これらの金型４１〜４３により形成されるキャビティ４４に樹脂溶湯を充填した後、図６，７に矢印で示すように、各可動金型４２，４３を互いに引き離す方向へ移動させることにより、モータハウジング６と、そのハウジング６における放熱窓３２が形成される。
【００２９】
以上説明したこの実施形態の電子スロットル装置１の構成によれば、モータ１０に通電することにより、その出力軸１０ａに固定されたモータギア１７が回転し、各ギア１７，１８，１５を介してスロットルシャフト８が回転し、スロットルバルブ９が開閉される。ここで、モータ１０に通電すると、ロータ２２の回転により、モータ１０に振動が発生しようとする。しかし、この実施の形態では、モータ１０の軸方向両端部が、ゴム製のシール部材３１を介してモータハウジング６に支持されるので、モータ１０の振動の増幅が抑えられる。さらに、モータ１０の振動エネルギーがシール部材３１に吸収されて減衰される。このため、モータ１０の振動発生を有効に抑えることができる。
【００３０】
また、この実施の形態では、モータハウジング６に放熱窓３２が切り開かれているので、スロットルボディ２のバルブハウジング３が熱伝導率の低い樹脂成形品であっても、モータ１０の発熱がその放熱窓３２を通じてモータハウジング６の外部へ放熱される。このため、モータ１０の発熱に対する放熱性を高めることができる。これにより、モータ１０の加熱を防止することができる。特に、モータ１０の発熱は、モータ１０の中央部に位置する巻線２８の部分で発生するが、この巻線２８の部分が放熱窓３２に整合している。このため、モータ１０の発熱を、直接的に放熱窓３２から外部へ逃がすことができ、モータ１０を効率良く冷やすことができる。
【００３１】
また、この実施の形態では、モータ１０の軸方向両端部にて、ケーシング２３の外周とモータハウジング６の内周との間にゴム製のシール部材３１が介在している。従って、放熱窓３２からモータ収容空間２０に入り込もうとする塵埃がシール部材３１により遮断されることになり、モータ１０の両端部付近に塵埃が付着することがない。特に、この実施の形態では、モータ１０の先端凸部１０ｂに孔１０ｃが開いてるが、シール部材３１により塵埃が遮断されるので、この孔１０ｃから塵埃が侵入することがない。このため、塵埃によりモータ１０に動作不良が生じることを防止することができる。
【００３２】
［第２実施形態］
次に、本発明の電子スロットル装置を具体化した第２実施形態を図面を参照して詳細に説明する。尚、本実施形態を含む以下に説明する各実施形態において、第１実施形態と同一の構成要素については、同一の符号を付して説明を省略し、相異点を中心に説明する。
【００３３】
図８に、電子スロットル装置６１の正面図を示す。図９に、電子スロットル装置６１の底面図を示す。図１０に、図４に準ずる断面図に示す。図１１に、図１０のＡ−Ａ線断面図を示す。図１２，１３に、図６，７に準ずる断面図に示す。
【００３４】
この実施の形態では、放熱窓３２の構成の点で第１実施の形態と異なる。即ち、図８〜１１に示すように、モータハウジング６の放熱窓３２には、リブ３３が設けられる。このリブ３３により、放熱窓３２が二つに分けられる。
【００３５】
図１２，１３に、モータ収容空間２０及び放熱窓３２の成型方法を断面図に示す。この実施の形態では、リブ３３を形成するために、第２可動金型４３の一部に、図１３に示すようにリブ用凹部４３ａが設けられる。このリブ用凹部４３ａにも樹脂溶湯が充填される。
【００３６】
従って、この実施の形態でも、モータハウジング６に形成された放熱窓３２により、モータ１０の発熱に対する放熱性を高めることができる。特に、この実施の形態では、放熱窓３２にリブ３３が設けられることから、モータハウジング６の剛性を向上させることができる。また、モータ１０の両端部とモータハウジング６との間に介在されたシール部材３１により、モータ１０の振動を有効に抑えることができる。この他、この実施の形態では、第１実施形態の電子スロットル装置１と同様の作用効果を得ることができる。
【００３７】
［第３実施形態］
次に、本発明の電子スロットル装置を具体化した第３実施形態を図面を参照して詳細に説明する。
【００３８】
図１４に、電子スロットル装置６２の正面図を示す。図１５に、電子スロットル装置６２の底面図を示す。図１６に、図４に準ずる断面図に示す。図１７に、図１６のＡ−Ａ線断面図を示す。図１８，１９に、図６，７に準ずる断面図に示す。
【００３９】
この実施形態では、モータハウジング６及び放熱窓の構成の点で第１実施の形態と異なる。即ち、図１４〜１６に示すように、モータハウジング６には、モータ１０の先端凸部１０ｂに整合する嵌合孔６ｂが形成される。この嵌合孔６ｂには、内側からプラグ３４が嵌め込まれる。そして、モータ１０の先端凸部１０ｂが、このプラグ３４の凹みに嵌め入れられる。プラグ３４とモータ１０との間には、シール部材３１が介在する。また、図１６，１７に示すように、この実施形態では、モータハウジング６とモータ１０との間の隙間４０が、第１及び第２の実施形態のそれよりも大きく設定される。
【００４０】
図１８，１９に、モータ収容空間２０及び放熱窓３２の成型方法を断面図に示す。この実施の形態では、固定金型４１に対して、第１可動金型４５、第２可動金型４６及び第３可動金型４７が組み合わされる。図１８に示すように、第１及び第２の可動金型４５，４６は、互いに反対方向へ離れるように設けられる。第３可動金型４７は、第１及び第２の可動金型４５，４６の間に配置されて、それらと直交する方向へ離れるように設けられる。第２可動金型４６により、モータハウジング６の嵌合孔６ｂが形成される。第３可動金型４７により、モータ収容空間２０の一部と放熱窓３２が形成される。第３可動金型４７の一部に、図１９に示すようにモータ収容空間２０のための凸部４７ａが設けられる。
【００４１】
従って、この実施の形態でも、モータハウジング６に形成された放熱窓３２により、モータ１０の発熱に対する放熱性を高めることができる。また、この実施の形態では、第３可動金型４７により、モータ収容空間２０と放熱窓３２が形成されることから、第１及び第３の実施形態のモータ収容空間２０に比べて、その内径を拡大することができる。このため、モータハウジング６とモータ１０との隙間４０が拡大され、この隙間４０を通じてモータ１０の発熱を放熱窓３２へ流れ易くすることができる。この結果、モータ１０の発熱に対する放熱性をより一層高めることができる。更に、モータ１０の両端部とモータハウジング６との間に介在されたシール部材３１により、モータ１０の振動を有効に抑えることができる。この他、この実施の形態では、第１実施形態の電子スロットル装置１と同様の作用効果を得ることができる。
【００４２】
尚、この発明は前記各実施の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以下のように実施することもできる。
【００４３】
例えば、前記各実施形態では、樹脂成型品のスロットルボディ２を使用したが、金属成型品のスロットルボディを使用することもできる。この場合も、スロットルボディに設けられるモータハウジングに放熱窓を形成することにより、モータの発熱の放熱性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】第１実施の形態に係り、電子スロットル装置を示す正面図。
【図２】電子スロットル装置を示す底面図。
【図３】電子スロットル装置を示す縦断面図。
【図４】図３の主要部を示す拡大断面図。
【図５】図４のＡ−Ａ線断面図。
【図６】放熱窓等の成型方法を示す断面図。
【図７】図６のＢ−Ｂ線断面図。
【図８】第２実施の形態に係り、電子スロットル装置を示す正面図。
【図９】電子スロットル装置を示す底面図。
【図１０】主要部を示す拡大断面図。
【図１１】図１０のＡ−Ａ線断面図。
【図１２】放熱窓等の成型方法を示す断面図。
【図１３】図１２のＢ−Ｂ線断面図。
【図１４】第３実施の形態に係り、電子スロットル装置を示す正面図。
【図１５】電子スロットル装置を示す底面図。
【図１６】主要部を示す拡大断面図。
【図１７】図１６のＡ−Ａ線断面図。
【図１８】放熱窓等の成型方法を示す断面図。
【図１９】図１８のＢ−Ｂ線断面図。
【符号の説明】
【００４５】
１    電子スロットル装置
２    スロットルボディ
５    ボア
６    モータハウジング
９    スロットルバルブ
１０  モータ
２０  収容空間
２０  モータ収容空間
３１  シール部材
３２  放熱窓
６１  電子スロットル装置
６２  電子スロットル装置
【図１】
2005036761.tif 000003
【図２】
2005036761.tif 000004
【図３】
2005036761.tif 000005
【図４】
2005036761.tif 000006
【図５】
2005036761.tif 000007
【図６】
2005036761.tif 000008
【図７】
2005036761.tif 000009
【図８】
2005036761.tif 000010
【図９】
2005036761.tif 000011
【図１０】
2005036761.tif 000012
【図１１】
2005036761.tif 000013
【図１２】
2005036761.tif 000014
【図１３】
2005036761.tif 000015
【図１４】
2005036761.tif 000016
【図１５】
2005036761.tif 000017
【図１６】
2005036761.tif 000018
【図１７】
2005036761.tif 000019
【図１８】
2005036761.tif 000020
【図１９】
2005036761.tif 000021