(57)【要約】【課題】  スロットルボディが熱膨張しても、吸入空気の漏れ流量をほぼ零にできるようにする。【解決手段】  本発明に係るスロットル制御装置は、スロットルボディ１に形成された吸気通路１ａと、その吸気通路１ａ内で開方向あるいは閉方向に回転することにより、吸気通路１ａ内を流れる吸入空気の流量を調節する板状のスロットルバルブ２とを備えるスロットル制御装置であって、吸気通路１ａの内壁面には、スロットルバルブ２の全閉時に、そのスロットルバルブ２の外周縁が当接することで弾性変形し、スロットルバルブ２の外周縁と吸気通路１ａの内壁面との間をシール可能な弾性部材３４ａ,３４ｂが取付けられていることを特徴とする。【選択図】      図１
2005171808.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
スロットルボディに形成された吸気通路と、その吸気通路内で開方向あるいは閉方向に回転することにより、前記吸気通路内を流れる吸入空気の流量を調節する板状のスロットルバルブとを備えるスロットル制御装置であって、
前記吸気通路の内壁面には、前記スロットルバルブの全閉時に、そのスロットルバルブの外周縁が当接することで弾性変形し、前記スロットルバルブの外周縁と前記吸気通路の内壁面との間をシール可能な弾性部材が取付けられ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に記載されたスロットル制御装置であって、
吸気通路の内壁面には、スロットルバルブの外周縁が当接可能な受け面を備える突条状のストッパが円周方向に形成されており、
弾性部材は、前記ストッパの受け面を覆うように取付けられ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に記載されたスロットル制御装置であって、
弾性部材は、吸気通路の内壁面の円周方向に形成された溝に嵌め込まれており、その弾性部材の表面が前記吸気通路の内壁面と同一面上に保持されていることを特徴とするスロットル制御装置。
【請求項４】
スロットルボディに形成された吸気通路と、その吸気通路内で開方向あるいは閉方向に回転することにより、前記吸気通路内を流れる吸入空気の流量を調節する板状のスロットルバルブとを備えるスロットル制御装置であって、
スロットルバルブが全閉位置を超えて閉方向に回転しないように、そのスロットルバルブの回転を停止する回転ストッパと、
前記スロットルバルブの外周縁に取付けられており、前記スロットルバルブが全閉位置にあるときに、そのスロットルバルブの外周縁と前記吸気通路の内壁面との間で弾性変形して両者間をシールする弾性部材と、
を有す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】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジンの吸入空気量の調節に使用されるスロットル制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
これに関連する従来のスロットル制御装置が特許文献１に記載されている。
前記スロットル制御装置は、図５に示すように、スロットルボディ９１に形成された円筒形の吸気通路９２と、その吸気通路９２内で開方向あるいは閉方向に回転することにより、吸気通路９２内を流れる吸入空気の流量を調節する円板状のスロットルバルブ９４とを備えている。スロットルバルブ９４の外周縁には軟らかい塑性変形材料により形成されたシール部材９６が装着されている。そして、スロットルバルブ９４が全閉位置まで回転することで、シール部材９６が吸気通路９２の内壁面に面接触し、吸気通路９２とスロットルバルブ９４間をシールする。即ち、シール部材９６の働きでスロットルバルブ９４の全閉時における吸入空気の漏れを比較的小さくできる。
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−１０１１３７号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記スロットル制御装置では、スロットルバルブ９４に装着されたシール部材９６は塑性変形材料により形成されている。このため、シール部材９６が吸気通路９２とスロットルバルブ９４間をシールする際に、その吸気通路９２の内壁面に当接して変形すると、シール部材９６が吸気通路９２の内壁面から離れてもその変形が元の状態まで戻らない。したがって、例えば、温度上昇によりスロットルボディ９１が熱膨張すると、スロットルバルブ９４が全閉状態であってもシール部材９６と吸気通路９２の内壁面との間に隙間が形成されることがある。このため、スロットルバルブの全閉時における吸入空気の流量（漏れ流量）をほぼ零の状態まで小さくすることは難しい。
【０００５】
本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであり、本発明の技術的課題は、スロットルボディが熱膨張しても、吸入空気の漏れ流量をほぼ零にできるようにすることである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記した課題は、各請求項の発明によって解決される。
請求項１の発明は、スロットルボディに形成された吸気通路と、その吸気通路内で開方向あるいは閉方向に回転することにより、前記吸気通路内を流れる吸入空気の流量を調節する板状のスロットルバルブとを備えるスロットル制御装置であって、前記吸気通路の内壁面には、前記スロットルバルブの全閉時に、そのスロットルバルブの外周縁が当接することで弾性変形し、前記スロットルバルブの外周縁と前記吸気通路の内壁面との間をシール可能な弾性部材が取付けられていることを特徴とする。
【０００７】
本発明によると、スロットルバルブの全閉時には、吸気通路の内壁面に取付けられた弾性部材によってその吸気通路の内壁面と前記スロットルバルブの外周縁との間がシールされる。このように、シール材として弾性部材が使用されているため、スロットルバルブの開閉により、そのスロットルバルブと吸気通路側の弾性部材との接離が繰り返されても、弾性部材は復元力で元の形状まで戻るようになる。このため、温度上昇によりスロットルボディが熱膨張しても、その熱膨張分が弾性部材の部分で吸収され、スロットルバルブの全閉時にそのスロットルバルブと弾性部材との間に隙間が形成されるようなことはない。したがって、常に、吸入空気の漏れ流量をほぼ零にできるようになる。
【０００８】
請求項２の発明によると、吸気通路の内壁面には、スロットルバルブの外周縁が当接可能な受け面を備える突条状のストッパが円周方向に形成されており、弾性部材は、前記ストッパの受け面を覆うように取付けられている。
このため、弾性部材は、ストッパとスロットルバルブとの間にパッキン状に挟まれて変形するようになり、吸気通路とスロットルバルブとの間のシール性がさらに向上する。特に、スロットルバルブに正圧が加わっている場合や、負圧が加わっている場合に、ストッパに対するスロットルバルブの押圧力が大きくなり、シール性が向上する。
【０００９】
請求項３の発明によると、弾性部材は、吸気通路の内壁面の円周方向に形成された溝に嵌め込まれており、その弾性部材の表面が前記吸気通路の内壁面と同一面上に保持されている。
即ち、吸気通路の内壁面には突起が存在しないため、吸気通路の圧損が小さくなる。また、吸気通路の内壁面の溝に弾性部材を嵌め込む構造のため、スロットルボディの構成が簡単になり、成形が容易になる。
【００１０】
請求項４の発明は、スロットルボディに形成された吸気通路と、その吸気通路内で開方向あるいは閉方向に回転することにより、前記吸気通路内を流れる吸入空気の流量を調節する板状のスロットルバルブとを備えるスロットル制御装置であって、スロットルバルブが全閉位置を超えて閉方向に回転しないように、そのスロットルバルブの回転を停止する回転ストッパと、前記スロットルバルブの外周縁に取付けられており、前記スロットルバルブが全閉位置にあるときに、そのスロットルバルブの外周縁と前記吸気通路の内壁面との間で弾性変形して両者間をシールする弾性部材とを有することを特徴とする。
【００１１】
このため、請求項１に場合と同様に、スロットルボディが熱膨張しても、吸入空気の漏れ流量をほぼ零にすることができる。
また、回転ストッパが設けられているため、スロットルバルブが全閉位置を超えて閉方向に回転することがない。このため、弾性部材がスロットルバルブと吸気通路の内壁面との隙間に食い込むようなことがなく、弾性部材の食い込みによるスロットルバルブの回転不良を防止できる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、スロットルボディが熱膨張しても、スロットルバルブの全閉時における吸入空気の流量（漏れ流量）をほぼ零にできるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
（実施形態１）
以下、図１から図４に基づいて本発明の実施形態１に係るスロットル制御装置の説明を行う。ここで、図１は本実施形態に係るスロットル制御装置の全体側面図（Ａ図）及び平断面図（Ｂ図）、図２は吸気通路とスロットルバルブとの関係を表す縦断面図（図１（Ｂ）のII-II矢視断面図）等である。また、図３、図４は、スロットル制御装置の変更例を表す縦断面図等である。
スロットル制御装置は、エンジンの吸気系において吸気通路を流れる吸入空気量を制御する装置であり、図１（Ａ）に示すように、例えば樹脂製のスロットルボディ１を備えている。
【００１４】
スロットルボディ１のボア部２０には、上下方向（図１（Ａ）において上下方向）に貫通するほぼ中空円筒状の吸気通路１ａ（図１（Ｂ）参照）が形成されている。ボア部２０の上部には、エアクリーナ（図示省略）が接続されており、ボア部２０の下部には、インテークマニホルド（図示省略）が接続されている。また、前記ボア部２０には、前記吸気通路１ａを径方向に横切る金属製のスロットルシャフト９が配置されている。
【００１５】
前記スロットルシャフト９には、図１（Ｂ）、図２（Ａ）に示すように、そのスロットルシャフト９と共に回転することで吸気通路１ａを開閉可能な円板状のスロットルバルブ２がビス３により固定されている。スロットルシャフト９の先端部９ａ（図１で右側）は、第１軸受８ａを介してボア部２０の右側の軸受支持部２１に支持されている。また、スロットルシャフト９の基端部９ｂ（図１で左側）は、第２軸受８ｂを介してボア部２０の左側の軸受支持部２２に支持されている。スロットルシャフト９の基端部９ｂは軸受支持部２２を貫通しており、その軸受支持部２２から突出したスロットルシャフト９の突出端に減速ギヤ機構を構成するスロットルギヤ（図示省略）が回り止めされた状態で固定されている。
【００１６】
前記減速ギヤ機構は、モータ（図示省略）の正転方向あるいは逆転方向の回転力を受けてスロットルシャフト９及びスロットルバルブ２を開方向（図２（Ａ）において左方向）あるいは閉方向（右方向）に回転させるように構成されている。このため、制御装置（図示省略）によってモータの回転制御が行われると、スロットルバルブ２が吸気通路１ａ内で回転して、その吸気通路１ａを流れる吸入空気の流量調節が行われる。
ここで、図２（Ａ）は、図１（Ｂ）のII-II矢視縦断面図であり、図２（Ｂ）は図２（Ａ）のＢ部拡大図である。
【００１７】
吸気通路１ａの内壁面には、スロットルシャフト９を挟んで対称な位置に第１ストッパ３１と第２ストッパ３２とが形成されている。第１ストッパ３１は、図１（Ｂ）に示すように、スロットルバルブ２の裏側外周縁を受ける略半円形のストッパであり、スロットルシャフト９の中心よりも若干低い位置に形成されている（図２（Ａ）参照）。第２ストッパ３２は、スロットルバルブ２の表側外周縁を受ける略半円形のストッパであり、スロットルシャフト９の中心よりも若干高い位置に形成されている。即ち、スロットルバルブ２は、図２（Ａ）に示すように、スロットルシャフト９と共に全閉位置まで回転することで、その裏側外周縁が第１ストッパ３１に当接可能となり、その表側外周縁が第２ストッパ３２に当接可能となる。
【００１８】
第１ストッパ３１及び第２ストッパ３２は、吸気通路１ａの円周方向に延びる断面角形の突条であり、図２（Ａ）に示すように、棚状に形成されている。そして、第１ストッパ３１は、前記突条の上面がスロットルバルブ２の外周縁を受ける受け面３１ｕとなっている。また、第２ストッパ３２は突条の下面がスロットルバルブ２の外周縁を受ける受け面３２ｕとなっている。
【００１９】
吸気通路１ａの内壁面には、第１ストッパ３１の受け面３１ｕの上側位置に、その第１ストッパ３１に沿って延びる断面角形の第１溝３６ａが形成されている。そして、この第１溝３６ａに第１ストッパ３１の受け面３１ｕを覆う第１弾性部材３４ａが嵌合固定されている。
また、吸気通路１ａの内壁面には、第２ストッパ３２の受け面３２ｕの下側位置に、その第２ストッパ３２に沿って延びる断面角形の第２溝３６ｂが形成されている。そして、この第２溝３６ｂに第２ストッパ３２の受け面３２ｕを覆う第２弾性部材３４ｂが嵌合固定されている。
ここで、第１弾性部材３４ａ、第２弾性部材３４ｂの材料には、テフロン（登録商標）コーティングしたゴム板を使用するのが好ましい。また、前記ゴム板の代わりに弾性を有する樹脂板を使用しても良い。
【００２０】
上記構成により、スロットルバルブ２が全閉位置まで回転すると、第１弾性部材３４ａはスロットルバルブ２の外周縁と第１ストッパ３１との間にパッキン状に挟まれて変形する。また、第２弾性部材３４ｂはスロットルバルブ２の外周縁と第２ストッパ３２との間に同じくパッキン状に挟まれて変形する。これによって、吸気通路１ａの内壁面とスロットルバルブ２の外周縁との間が第１弾性部材３４ａ及び第２弾性部材３４ｂによってシールされる。
このように、シール材として弾性部材３４ａ,３４ｂが使用されるため、スロットルバルブ２の開閉により、そのスロットルバルブ２と弾性部材３４ａ,３４ｂとの接離が繰り返されても、弾性部材３４ａ,３４ｂは復元力で元の形状まで戻るようになる。このため、温度上昇によりスロットルボディ１が熱膨張し、吸気通路１ａの径寸法が若干大きくなっても、スロットルバルブ２の全閉時に、そのスロットルバルブ２と弾性部材３４ａ,３４ｂとの間に隙間が形成されるようなことがない。したがって、常に、吸入空気の漏れ流量をほぼ零にまで低下させることができるようになる。
【００２１】
また、エンジンが駆動されることで、スロットルバルブ２に負圧が加わると（図２の矢印参照）、その負圧力はスロットルバルブ２の右側外周縁に対して、第１ストッパ３１に押し付ける方向に作用する。このため、第１弾性部材３４ａはスロットルバルブ２と第１ストッパ３１との間で押し潰され、スロットルバルブ２と第１ストッパ３１との間が第１弾性部材３４ａによって良好にシールされる。
また、前記負圧力は、スロットルバルブ２の左側外周縁に対しては、第２ストッパ３２から離れる方向に作用する。しかし、第２弾性部材３４ｂが前記負圧力によってスロットルバルブ２側に引っ張られるため（図２（Ｂ）の二点鎖線参照）、スロットルバルブ２と第２弾性部材３４ｂとの間のシール状態は確保される。なお、二点鎖線で表したスロットルバルブ２と第２弾性部材３４ｂとの位置は説明のために誇張して表したものであり、実際のスロットルバルブ２と第２弾性部材３４ｂの変位は図よりも遥かに小さい。
さらに、ターボエンジンの場合のように、スロットルバルブ２に正圧が加わるときにも、上記と同様に考えることができる。
【００２２】
上記したように、本実施形態に係るスロットル制御装置では、スロットルバルブ２が全閉位置にあるときの吸入空気の漏れ流量がほぼ零になるため、スロットルバルブ２の低開度領域における流量制御が可能になる。このため、例えば、エンジンのアイドリング状態における吸入空気の流量が従来よりも小さくなるように、きめの細かい流量制御が可能になる。これによって、エンジンのアイドリング回転数を下げることができ、車両燃費向上を図ることが可能になる。
【００２３】
なお、本実施形態では、吸気通路１ａのストッパ３１,３２の受け面３１ｕ,３２ｕを覆うように弾性部材３４ａ,３４ｂを固定する例を示したが、図３に示すように、吸気通路１ａの内壁面に溝４１,４２を形成し、各々の溝４１,４２にそれぞれ弾性部材４３,４４を装着することも可能である。このとき、弾性部材４３,４４の表面が吸気通路１ａの内壁面と同一面上に保持されるように、それらの弾性部材４３,４４を各々の溝４１,４２にセットするのが好ましい。
スロットルバルブ２が全閉位置にある状態では、そのスロットルバルブ２の外周縁が、図３（Ｂ）の二点鎖線に示すように、弾性部材４３,４４に当接して、それらの弾性部材４３,４４を弾性変形させる。これによって、スロットルバルブ２と吸気通路１ａの内壁面との間がシールされる。
上記した構成では、吸気通路１ａの内壁面に突起が存在しないため、その吸気通路１ａの圧損を小さくできる。また、シール構造も簡単になり、製作コストの低減を図ることもできる。
【００２４】
また、本実施形態では、吸気通路１ａ側に弾性部材３４ａ,３４ｂ,４３,４４を設ける例を示したが、図４（Ａ）（Ｂ）に示すように、スロットルバルブ２の外周縁に弾性部材５１,５２を設けることも可能である。この場合、図４（Ａ）に示すように、吸気通路１ａの内壁面にスロットルバルブ２の全閉ストッパ５３を設けたり、あるいは、図４（Ｂ）のように、スロットルシャフト９側にスロットルバルブ２の全閉ストッパ（図示省略）を設けるのが好ましい。これによって、スロットルバルブ２が全閉位置を超えて閉方向に回転することがなくなり、弾性部材５１,５２がスロットルバルブ２と吸気通路１ａの内壁面との隙間に食い込むようなことがなくなる。したがって、弾性部材５１,５２の食い込みに起因したスロットルバルブ２の回転不良を防止できる。
即ち、全閉ストッパ５３等が本発明の回転ストッパに相当する。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の実施形態１に係るスロットル制御装置の全体側面図（Ａ図）及び平断面図（Ａ図のB-B矢視断面図）（Ｂ図）である。
【図２】吸気通路とスロットルバルブとの関係を表す縦断面図（図１（Ｂ）のII-II矢視断面図）（Ａ図）及びＡ図のＢ部拡大図（Ｂ図）である。
【図３】スロットル制御装置の変更例を表す縦断面図（Ａ図）及びＡ図のＢ部拡大図（Ｂ図）である。
【図４】スロットル制御装置の変更例を表す縦断面図（Ａ図）（Ｂ図）である。
【図５】従来のスロットル制御装置の縦断面図である。
【符号の説明】
【００２６】
１      スロットルボディ
１ａ    吸気通路
２      スロットルバルブ
３１    第１ストッパ
３２    第２ストッパ
３４ａ  第１弾性部材
３４ｂ  第２弾性部材
５３    全閉ストッパ（回転ストッパ）
【図１】
2005171808.tif 000003
【図２】
2005171808.tif 000004
【図３】
2005171808.tif 000005
【図４】
2005171808.tif 000006
【図５】
2005171808.tif 000007