(57)【要約】【課題】  従来の電子スロットルは、第２スプリングのコイル部とスロットルギヤの内周ガイドとの接触による摺動ヒステリシストルクが発生し、全閉開度から退避走行可能なオープナ開度までの間のスロットルバルブの戻り余裕トルクが低下し、電子スロットル故障時の退避走行性能に影響を与えるという課題があった。【解決手段】  電子スロットルは、第１スプリング１１のコイル部１３よりも半径方向外方側に第２スプリング１２を配置したことにより、第２スプリング１２がスロットルギヤ８の内周ガイド２３と摺動しないので、摺動ヒステリシストルクを低減するための潤滑剤のコーティングが不要となる。これにより、製造コストを低減でき、海外における現調化も容易となる。また、コイルスプリング５の軸長を短縮できるので、吸気絞り弁をコンパクト化できる。さらに、電子スロットル故障時に安全な退避走行性能を確保できる。【選択図】  図１
2013185489.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）内燃機関の吸気管（２４）に形成される空気流路（２５）を開閉するバルブ（３）と、
（ｂ）このバルブ（３）と一体回転可能な回転部材（２、８）、およびこの回転部材（２、８）を回転駆動するモータ（９）を有し、
前記回転部材（２、８）を介して前記バルブ（３）を開閉動作させるアクチュエータと、
（ｃ）前記バルブ（３）を閉弁方向に付勢するリターンスプリング機能または前記バルブ（３）を開弁方向に付勢するオープナスプリング機能のうちのいずれか一方の機能を果たす第１弾性部材（１１）、および前記リターンスプリング機能または前記オープナスプリング機能のうちのいずれか他方の機能を果たす第２弾性部材（１２）を有し、
前記第１弾性部材（１１）と前記第２弾性部材（１２）とが連続して設けられる１本の付勢手段（５）と
を備え、
前記モータ（９）への通電停止時および前記内燃機関の運転停止時に、前記第１弾性部材（１１）の付勢力と前記第２弾性部材（１２）の付勢力とによって、全閉開度と全開開度との間に設定される所定のオープナ開度に前記バルブ（３）の開度を保持する電子スロットルにおいて、
前記回転部材（２、８）は、その回転軸方向に延びるガイド（２３）を有し、
前記第１弾性部材（１１）は、前記ガイド（２３）の外周を取り囲むように巻かれた螺旋状または渦巻き状のコイル部（１３）を有し、
前記第２弾性部材（１２）は、前記コイル部（１３）よりも半径方向外方側に配置されていることを特徴とする電子スロットル。
【請求項２】
請求項１に記載の電子スロットルにおいて、
前記バルブ（３）の前記オープナ開度を規定する固定ストッパ（４）を備え、
前記第１弾性部材（１１）または前記第２弾性部材（１２）は、少なくとも前記バルブ（３）の開度が前記全閉開度と前記オープナ開度との間の時に、前記固定ストッパ（４）に接触して係止されることを特徴とする電子スロットル。
【請求項３】
請求項２に記載の電子スロットルにおいて、
前記第１弾性部材（１１）は、前記コイル部（１３）の前記第２弾性部材（１２）側端部からその半径方向外方側に向けて延伸するように設けられたスプリングアーム（１４）を有し、
前記スプリングアーム（１４）は、前記第２弾性部材（１２）の機能を有し、且つ少なくとも前記バルブ（３）の開度が前記全閉開度と前記オープナ開度との間の時に、前記固定ストッパ（４）に接触して係止される被係止部（５３）を有していることを特徴とする電子スロットル。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３のうちのいずれか１つに記載の電子スロットルにおいて、
前記回転部材（２、８）に一体回転可能に連結した２つの第１、第２連結部材（２１、２２）を備え、
前記第１弾性部材（１１）または前記第２弾性部材（１２）は、少なくとも前記バルブ（３）の開度が前記オープナ開度と前記全開開度との間の時に、前記第１連結部材（２１）に接触して係止される第１被係止部、および少なくとも前記バルブ（３）の開度が前記全閉開度と前記オープナ開度との間の時に、前記第２連結部材（２２）に接触して係止される第２被係止部を有していることを特徴とする電子スロットル。
【請求項５】
請求項４に記載の電子スロットルにおいて、
前記２つの第１、第２連結部材（２１、２２）は、前記回転部材（２、８）の回転軸線に対して、前記第１連結部材（２１）よりも前記第２連結部材（２２）の方が半径方向外方側に配置されていることを特徴とする電子スロットル。
【請求項６】
請求項４または請求項５に記載の電子スロットルにおいて、
前記第２弾性部材（１２）は、前記第１連結部材（２１）および前記第２連結部材（２２）の回転方向に隙間無く配置されていることを特徴とする電子スロットル。
【請求項７】
請求項１ないし請求項６のうちのいずれか１つに記載の電子スロットルにおいて、
前記第２弾性部材（１２）は、前記コイル部（１３）の半径方向外方側に向けて延伸した直線状の素線により構成されていることを特徴とする電子スロットル。
【請求項８】
請求項１ないし請求項６のうちのいずれか１つに記載の電子スロットルにおいて、
前記第２弾性部材（１２）は、前記コイル部（１３）の半径方向外方側に向けて延伸した直線状の素線を少なくとも１箇所以上の屈曲部で曲げ成形することで設けられていることを特徴とする電子スロットル。
【請求項９】
請求項１ないし請求項６のうちのいずれか１つに記載の電子スロットルにおいて、
前記第２弾性部材（１２）は、前記コイル部（１３）の半径方向外方側に向けて延伸した直線状の素線を少なくとも１箇所以上の折り返し部で折り曲げ成形することで設けられていることを特徴とする電子スロットル。
【請求項１０】
請求項１ないし請求項６のうちのいずれか１つに記載の電子スロットルにおいて、
前記第２弾性部材（１２）は、前記第１弾性部材（１１）に対して別部品化された素線を前記第１弾性部材（１１）に結合するか、あるいは前記第１弾性部材（１１）の端末より延伸された円形状断面の素線を押し潰して成形された平板形状断面の素線により構成されていることを特徴とする電子スロットル。
【請求項１１】
請求項１ないし請求項６のうちのいずれか１つに記載の電子スロットルにおいて、
前記第２弾性部材（１２）は、前記ガイド（２３）の軸線方向に対して垂直な半径方向外方側に延びる軸線の周囲を取り囲むように巻かれた螺旋状または渦巻き状の素線により構成されていることを特徴とする電子スロットル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子スロットルに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
［従来の技術］
従来より、内燃機関（エンジン）のエアクリーナを通過した吸気が流れる吸気通路を形成するスロットルボディと、吸気通路を開閉するスロットルバルブと、このスロットルバルブの回転軸（スロットルシャフト）と一体回転可能に連結したスロットルギヤ、およびこのスロットルギヤを回転駆動するモータを有し、スロットルシャフトを回転駆動してスロットルバルブを開閉動作させるアクチュエータと、スロットルバルブの回転角度に相当するスロットル開度を検出するスロットル開度センサとを備えた電子スロットルが公知である。
【０００３】
このような電子スロットルにおいては、スロットルバルブ、アクチュエータまたはスロットル開度センサ等が故障（以下電子スロットルが故障）した際の退避走行（リンプホーム）を可能とするという目的で、あるいは冬季等にモータへの通電を停止した場合のスロットルバルブの氷結を防ぐという目的で、モータへの通電停止時およびエンジン停止時に、スロットル開度を所定のオープナ開度に開いておく構造を備えている（例えば、特許文献１〜３参照）。
【０００４】
特許文献１〜３では、電子スロットルが故障した際に、退避走行が可能なオープナ開度分だけスロットルバルブを開くオープナ機構が記載されている。
特許文献１及び２のオープナ機構は、全閉位置と全開位置との中間の中間位置以上にスロットルバルブが開いている時に、リターンスプリングの機能を果たす第１スプリングと、中間位置以下にスロットルバルブが閉じている時に、オープナスプリングの機能を果たす第２スプリングとを直列に一体化したコイルスプリングを備えている。
【０００５】
第１スプリングは、スロットルボディの第１円筒スリーブの外周側およびスロットルギヤの第２円筒スリーブの外周側にコイル部を有している。
第２スプリングは、第２円筒スリーブの外周側にコイル部を有している。
第１スプリングのコイル部の一端側の端末と第２スプリングのコイル部の他端側の端末との結合部には、スロットルバルブの中間位置を規定する中間位置ストッパに当接して係止されるＵ字フックが設けられている。このＵ字フックは、第１スプリングと第２スプリングとの結合部を逆Ｕ字状に折り曲げることで形成される。
なお、第１、第２円筒スリーブは、第１、第２スプリングの各コイル内径を保持する内周ガイドを構成している。
【０００６】
特許文献３のオープナ機構は、スロットルシャフトの周囲に配置されるリターンスプリングの一端がスロットルボディの固定フックに引っ掛けられ、リターンスプリングの他端がスプリング連結部を介してデフォルトスプリングに繋がっており、スプリング連結部がスロットルギヤの可動ストッパにフックされた１本のスプリングを備えている。
デフォルトスプリングの他端は、スロットルギヤに設けられた可動フックにスロットルバルブを開く方向に付勢力がかけられた状態で保持されている。これにより、電子スロットルが故障した際には、退避走行が可能なオープナ開度（全閉位置よりいくらか開いたデフォルト位置）に保持される。
【０００７】
［従来の技術の不具合］
ところが、特許文献１のオープナ機構では、第２スプリングのコイル部とスロットルギヤの内周ガイドとの接触による摺動ヒステリシストルクが発生し、全閉位置から退避走行可能なオープナ開度までの間のスロットルバルブの戻り余裕トルクが低下し、電子スロットル故障（システムフェイル）時の退避走行性能に影響を与えてしまう。
この対策のために、特許文献２のオープナ機構では、第２スプリングのコイル部およびスロットルギヤの第２円筒スリーブに、潤滑剤の一例としてのテフロン（登録商標）がコーティングされている。
【０００８】
しかし、高価なテフロン（登録商標）がコーティングされているので、電子スロットルの製造コストが高くなり、生産可能なメーカも限定されてしまう。このため、海外における現調化（日本国外（海外）の電子スロットル製造拠点における電子スロットル構成部品の現地調達化）のネックとなっている。
また、素線（線材）の巻き方向を互いに逆向きにした２種類の第１、第２スプリングが、スロットルバルブの回転軸方向に直列に配置されているため、第１スプリングと第２スプリングとが一体化されたコイルスプリングの回転軸方向の長さ（スプリング長さ）が非常に長くなってしまい、電子スロットルの小型化の障害となっているという問題が生じている。
【０００９】
一方、特許文献３のオープナ機構では、リターンスプリングのコイル部とデフォルトスプリングのコイル部とが直列配置ではなく、また、コイル内径および軸芯が異なる２つのコイル部が必要であるため、スプリング自動製造機での成型性が悪い。これにより、電子スロットルの生産性に劣るため、製造コストが上昇するという問題が生じている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特許第３９４５５６８号公報
【特許文献２】特開２００４−１５０３２４号公報
【特許文献３】特開２００８−１９０３６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明の目的は、電子スロットル故障時の退避走行性能またはバルブの氷結防止性能の低下を防止することのできる電子スロットルを提供することにある。また、バルブの付勢手段の軸長を短縮することで、体格の小型化を図ることのできる電子スロットルを提供することにある。さらに、生産性の向上を図り、製造コストを低減することのできる電子スロットルを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
請求項１に記載の発明によれば、第１弾性部材と第２弾性部材とが連続して設けられる１本の付勢手段と、バルブと一体回転可能な回転部材の回転軸方向に延びるガイドとを備えている。
電子スロットルは、モータへの通電停止時および内燃機関の運転停止時に、第１弾性部材の付勢力と第２弾性部材の付勢力とによって、全閉開度と全開開度との間に設定される所定のオープナ開度にバルブの開度が保持されるように構成されている。
付勢手段の第１弾性部材は、回転部材のガイドの外周を取り囲むように巻かれた螺旋状または渦巻き状のコイル部を備えている。また、第２弾性部材は、第１弾性部材のコイル部よりも半径方向外方側に配置されている。
【００１３】
これによって、少なくとも第２弾性部材が回転部材のガイドと摺動しないので、摺動ヒステリシストルクを低減するための潤滑剤を付勢手段および回転部材のガイドにコーティングする必要がなくなる。これにより、製造コストを低減することができる。
また、付勢手段および回転部材のガイドに対する、潤滑剤のコーティングが不要となるため、海外における現調化も容易となる。
また、２つの第１、第２弾性部材が付勢手段の軸線方向において直列配置とならないため、付勢手段の全長（付勢手段の軸長）を短縮できるので、電子スロットルの体格の小型化を図ることができる。
また、電子スロットル故障時に安全な退避走行性能を確保することができる。また、バルブの氷結防止性能の低下を防止することができる。
【００１４】
請求項２に記載の発明によれば、バルブのオープナ開度を規定する固定ストッパを備えている。つまり固定ストッパは、バルブの開度をオープナ開度に保持（固定）する保持部材である。
そして、第１弾性部材または第２弾性部材は、少なくともバルブの開度が全閉開度とオープナ開度との間の時、つまりバルブがオープナ開度以下に閉じている時に、固定ストッパに接触して係止される。これにより、バルブを開弁方向に付勢するオープナスプリング機能を果たす弾性部材（例えば第２弾性部材）に、バルブを開弁方向に付勢する付勢力が生じる。
【００１５】
請求項５に記載の発明によれば、２つの第１、第２連結部材は、回転部材の回転軸線に対して、第１連結部材よりも第２連結部材の方が半径方向外方側に配置されている。
請求項６に記載の発明によれば、第２弾性部材は、第１連結部材および第２連結部材の回転方向に隙間無く配置されている。
すなわち、第２弾性部材は、第１連結部材および第２連結部材に対して、バルブおよび回転部材の回転方向に隙間（ガタ）を持たないため、バルブの閉弁方向およびバルブの開弁方向のいずれの方向においてもバルブの開度の不感帯がなく、退避走行時のオープナ開度の再現性に優れ、安全な退避走行性能を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】電子スロットルシステムのオープナ機構の概略構成を示した模式図である（実施例１）。
【図２】電子スロットルシステムのオープナ機構の概略構成を示した模式図である（実施例２）。
【図３】電子スロットルシステムのオープナ機構の概略構成を示した模式図である（実施例３）。
【図４】電子スロットルシステムのオープナ機構の概略構成を示した模式図である（実施例４）。
【図５】電子スロットルシステムのオープナ機構の概略構成を示した模式図である（実施例５）。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施の形態を、図面に基づいて詳細に説明する。
【実施例】
【００１８】
［実施例１の構成］
図１は、本発明を適用した電子スロットルシステムのオープナ機構（実施例１）を示したものである。
【００１９】
本実施例の電子スロットルシステム（以下電子スロットル）は、運転者（ドライバー）のアクセル操作量に応じてモータ（後述する）を駆動して、吸気絞り弁のバルブ開度に相当するスロットル開度を変更し、内燃機関（エンジン）の各気筒の燃焼室内に供給する吸入空気の流量（吸入空気量、吸気量）を可変制御することで、エンジン回転速度またはエンジントルクをコントロールする内燃機関の吸気制御装置である。なお、アクセル操作量とは、ドライバーのアクセルペダルの踏み込み量に相当する。
【００２０】
電子スロットルは、エンジンの吸気管の途中に組み込まれる吸気絞り弁と、エンジンの運転状況（例えばアクセルペダルの踏み込み量、アクセル開度）に対応してスロットル開度を可変制御するエンジン制御ユニット（電子制御装置：ＥＣＵ）とを備えている。
電子スロットルは、複数の気筒を有する多気筒ガソリンエンジンに適用されている。但し、多気筒ガソリンエンジンに限定されず、本発明を多気筒ディーゼルエンジンに適用しても構わない。
【００２１】
エンジンは、エアクリーナ（内燃機関のエアクリーナ）で濾過された清浄な空気とインジェクタ（内燃機関の燃料噴射弁）より噴射された燃料との混合気を燃焼室内で燃焼させて得られる熱エネルギーにより出力を発生するものである。
エンジンには、内部に吸気通路が形成される吸気管、および内部に排気通路が形成される排気管が接続されている。
ここで、吸気管は、スロットルボディ１、サージタンク、インテークマニホールド等により構成されて、エンジンの各気筒毎の吸気ポートに接続されている。
【００２２】
吸気絞り弁は、エアクリーナとインテークマニホールド（またはサージタンク）との間に結合されたスロットルボディ１と、このスロットルボディ１に回転可能に支持されたバルブシャフト（以下スロットルシャフト）２と、このスロットルシャフト２に支持固定されるバタフライバルブ（以下スロットルバルブ）３と、スロットルシャフト２を回転駆動してスロットルバルブ３を開閉動作させるアクチュエータと、スロットルバルブ３のオープナ開度（全閉開度と全開開度との間の中間開度、全閉位置から僅かに開いた中間位置）を規定する固定ストッパ４と、異なる２種類のスプリング機能を有する１本のコイルスプリング５と、スロットルバルブ３の回転角度を検出する回転角度検出装置とを備えている。
【００２３】
回転角度検出装置は、スロットルシャフト２に連動して回転するマグネットロータ（図示せず）、およびこのマグネットロータの回転角度を測定してスロットルバルブ３の回転角度に相当するスロットル開度を検出するスロットル開度センサを備えている。
アクチュエータは、スロットルシャフト２およびスロットルバルブ３と一体回転可能に連結したスロットルギヤ８、およびこのスロットルギヤ８を回転駆動する電動モータ（以下モータ）９を備えている。
【００２４】
コイルスプリング５は、スロットルギヤ８に対してスロットルバルブ３を閉弁（全閉）方向に付勢するリターンスプリング機能を果たす第１スプリング１１と、スロットルギヤ８に対してスロットルバルブ３を開弁（全開）方向に付勢するオープナスプリング機能を果たす第２スプリング１２とが連続して形成される１本のスプリング部材（付勢手段）である。
スロットルギヤ８は、このスロットルギヤ８に一体回転可能に連結した２つの第１、第２連結部材２１、２２、および第１スプリング１１のコイル部１３の内径を保持（ガイド）するスプリング内周ガイド（以下内周ガイド）２３を備えている。
なお、コイルスプリング５およびスロットルギヤ８の詳細は、後述する。
【００２５】
スロットルボディ１には、エンジンの吸気管の一部を構成する円筒状のインテークダクト（円筒部）２４と、内部にモータ９を含むアクチュエータを収容するハウジングとが一体的に形成されている。
インテークダクト２４の内部には、エアクリーナを通過した吸気が流れる断面円形状のスロットルボア２５が形成されている。インテークダクト２４は、スロットルボア２５の幅方向の両側に、スロットルシャフト２の回転軸方向に延びるシャフト挿通孔（軸受孔）をそれぞれ備えている。
スロットルボア２５は、エンジンの各気筒毎の燃焼室に連通すると共に、エンジンに供給する吸気が流れる空気流路（吸気通路）である。
ハウジングには、第１スプリング１１のコイル部１３の端末を係止または保持する固定フック２６が設けられている。また、ハウジングには、固定ストッパ４が捩じ込まれるストッパ支持部２７が設けられている。このストッパ支持部２７は、第２スプリング１２の回転軌跡上に設けられている。
【００２６】
スロットルシャフト２は、その回転軸方向に真っ直ぐに延びている。このスロットルシャフト２は、スロットルボア２５をその軸線方向（吸気流方向）に対して垂直な方向に横断するように配設されている。
スロットルシャフト２の回転軸線は、スロットルバルブ３およびスロットルギヤ８の回転中心を構成している。
スロットルシャフト２は、インテークダクト２４のシャフト挿通孔の孔壁面に回転可能に収容されている。
【００２７】
スロットルシャフト２は、図示しない軸受部材（ベアリング）の摺動孔内に挿入されて、摺動孔の孔壁面と摺動する一対の摺動部を有している。これらの摺動部間には、スロットルバルブ３を一体的に結合するバルブ支持部が設けられている。また、スロットルシャフト２は、一対の摺動部よりも回転軸方向の両側に、インテークダクト２４の外面より外方に突出する２つの突出部２８、２９を有している。
２つの突出部２８、２９のうちの一方の突出部（２８）には、マグネットロータおよびスロットルギヤ８が一体回転可能に連結されている。
【００２８】
スロットルバルブ３は、インテークダクト２４の内部（スロットルボア２５）に開閉自在に収容されて、スロットルシャフト２の中心軸線周りを回転してスロットルボア２５を開閉するものである。
スロットルバルブ３は、スロットルシャフト２に形成されたスリット孔内に差し込まれた状態で、スロットルシャフト２に締結ネジにより締結固定されている。これにより、スロットルバルブ３は、スロットルシャフト２と一体回転可能に連結される。
【００２９】
スロットルバルブ３は、全閉開度（全閉位置）からオープナ開度（中間位置）を経て全開開度（全開位置）までの動作範囲内においてスロットルシャフト２の回転軸を中心にして回転するバタフライバルブである。このスロットルバルブ３は、スロットルボア２５の中心軸線とスロットルバルブ３の回転中心軸線との交点を中心とする円板状のプレートバルブである。また、スロットルバルブ３は、スロットルボア２５の軸線方向（吸気流方向）に対して垂直な方向に回転中心軸線を有している。
【００３０】
固定ストッパ４は、工具と係合可能な頭部、およびこの頭部からスプリング側に延びる軸部を有し、中間開度調整機能付きのアジャストスクリューにより構成されている。この固定ストッパ４は、ハウジングのストッパ支持部２７の端面より突出するように、軸部が捩じ込まれて固定されている。また、固定ストッパ４の先端面には、全閉開度からオープナ開度までのスロットル開度の時に、第２スプリング１２が当接して係合される。
【００３１】
次に、本実施例のアクチュエータ、特にスロットルギヤ８の詳細を図１に基づいて説明する。
ここで、スロットルシャフト２を回転駆動するアクチュエータは、電力の供給を受けると動力（トルク）を発生するモータ９、およびこのモータ９の回転を２段減速してスロットルシャフト２に伝達する減速機構を備えている。
【００３２】
減速機構は、モータギヤ（以下ピニオンギヤ）６、このピニオンギヤ６と噛み合って回転する中間減速ギヤ（以下中間ギヤ）７、およびこの中間ギヤ７と噛み合って回転するスロットルギヤ８を有している。
ピニオンギヤ６は、モータ９の出力軸に固定される円筒部を有している。このピニオンギヤ６の円筒部の外周部には、複数の凸状歯（ピニオンギヤ歯３１）が円周方向全体に形成されている。
【００３３】
中間ギヤ７は、図示しない中間軸の外周に回転可能に嵌合する２つの円環部を有している。２つの円環部のうちで外径が大きい大径円環部の外周部には、ピニオンギヤ歯３１と噛み合う複数の凸状歯（大径ギヤ歯３２）が円周方向全体に形成されている。また、２つの円環部のうちで外径が大径円環部よりも小さい小径円環部の外周部には、スロットルギヤ８と噛み合う複数の凸状歯（小径ギヤ歯３３）が円周方向全体に形成されている。
スロットルギヤ８は、スロットルシャフト２に回り止めされた状態で固定されている。これにより、スロットルギヤ８は、スロットルシャフト２およびスロットルバルブ３と一体回転可能に回転する。
スロットルギヤ８の最大外径部の外周には、小径ギヤ歯３３と噛み合うスロットルギヤ歯３４が円弧状に形成されている。
【００３４】
スロットルギヤ８には、２つの第１、第２連結部材２１、２２および内周ガイド２３が一体的に設けられている。
第１連結部材２１は、スロットルギヤ８の端面から反バルブ側（またはバルブ側）に向けて突出する円柱状部材である。この第１連結部材２１は、第２連結部材２２よりもスロットルギヤ８の回転中心に対して半径方向内方側に配置されている。また、第１連結部材２１は、第１スプリング１１または第２スプリング１２を係止する第１係止部（以下第１可動フック）４１を有している。
第１連結部材２１は、スロットル開度がオープナ開度と全開開度との間の時、つまりオープナ開度以上に開かれたスロットル開度の時に、リターンスプリング機能を果たす第１スプリング１１に弾性力（閉弁方向の復元力、閉弁力）を発生させる。
【００３５】
第２連結部材２２は、第１連結部材２１の突出方向と同一方向に向けて突出する円柱状部材である。この第２連結部材２２は、第１連結部材２１よりもスロットルギヤ８の回転中心に対して半径方向外方側に配置されている。また、第２連結部材２２は、第１スプリング１１または第２スプリング１２を係止する第２係止部（以下第２可動フック）４２を有している。
第２連結部材２２は、スロットル開度が全閉開度とオープナ開度との間の時、つまりオープナ開度以下に閉じられたスロットル開度の時に、オープナスプリング機能を果たす第２スプリング１２に弾性力（開弁方向の復元力、開弁力）を発生させる。
内周ガイド２３は、スロットルギヤ８の回転中心軸線上においてスロットルギヤ８の端面から反バルブ側（またはバルブ側）に向けて突出する円筒状部材（または円柱状部材）である。この内周ガイド２３は、第１スプリング１１のコイル部１３の内周をガイド（保持）している。また、内周ガイド２３は、コイル部１３の内径よりも小さい外径寸法を有している。
【００３６】
モータ９は、ＥＣＵによって電子制御されるモータ駆動回路を介して、自動車等の車両に搭載されたバッテリに電気的に接続されている。
ＥＣＵには、制御処理や演算処理を行うＣＰＵ、制御プログラムまたは制御ロジックや各種データを保存する記憶装置（ＲＯＭやＲＡＭ等のメモリ）、タイマー等の機能を含んで構成される周知の構造のマイクロコンピュータが設けられている。
ＥＣＵは、エアフローメータ、クランク角度センサ、アクセル開度センサ、スロットル開度センサ、冷却水温センサ、吸気温センサおよび吸気圧センサ等の各種センサからの出力信号が、Ａ／Ｄ変換回路によってＡ／Ｄ変換された後に、マイクロコンピュータに入力されるように構成されている。
ここで、ＥＣＵは、アクセル開度センサの出力信号であるアクセル開度信号に基づいて目標スロットル開度を算出し、スロットル開度センサの出力信号である実スロットル開度と目標スロットル開度との偏差がなくなるようにモータ９への供給電力をフィードバック制御している。
【００３７】
次に、本実施例のコイルスプリング５の詳細を図１に基づいて説明する。
コイルスプリング５は、１本の金属素線（断面円形状の線材）を所定の形状に成形することで製造される。このコイルスプリング５は、リターンスプリングの機能を果たす第１スプリング１１とオープナスプリングの機能を果たす第２スプリング１２とを１本の金属素線で形成している。
第１スプリング１１は、スロットルバルブ３を、オープナ開度よりも大きい開度（全開開度側の開度）からオープナ開度まで戻す方向（閉弁方向）に付勢するコイル状の第１弾性部材である。
第１スプリング１１は、金属素線を螺旋状に巻装して成形されたコイル部１３を備えている。このコイル部１３は、内周ガイド２３の周囲を螺旋状に取り囲むように巻回されている。
【００３８】
コイル部１３の巻回方向の一端側には、第１コイル端部４３が設けられている。また、コイル部１３の巻回方向の他端側には、第２コイル端部４４が設けられている。
第１コイル端部４３からコイル部１３の半径方向外方側に向けて突出する（延びる）スプリングフック４５は、ハウジングの固定フック２６に係止または保持されている。
第２コイル端部４４からコイル部１３の半径方向外方側に向けて突出する（延びる）スプリングアーム１４には、第１可動フック４１に当接して係止される第１被係止部（フック）５１、および第２可動フック４２に当接して係止される第２被係止部（フック）５２が設けられている。
【００３９】
第２スプリング１２は、スプリングアーム１４と一体化されており、スロットルバルブ３を、オープナ開度よりも小さい開度（全閉開度側の開度）からオープナ開度まで戻す方向（開弁方向）に付勢する第２弾性部材である。
第２スプリング１２は、金属素線をコイル部１３の第２コイル端部４４からコイル部１３の半径方向外方側に向けて延伸させた直線状部（ストレート形状の金属素線）により構成されるスプリングフック４５に一体化されている。
第２スプリング１２、つまりスプリングフック４５は、スロットルギヤ８の回転中心（回転中心軸線）に対して、第１、第２可動フック４１、４２の回転方向（時計方向（ＣＷ方向）および反時計方向（ＣＣＷ方向））に隙間（ズレ）無く配置されている。
スプリングアーム１４は、オープナスプリングの機能を有し、且つ少なくともスロットル開度が全閉開度とオープナ開度との間の時、つまりオープナ開度以下のスロットル開度の時に、固定ストッパ４に接触して係止される第３被係止部（フック）５３を有している。
【００４０】
［実施例１の作用］
次に、本実施例の電子スロットルの作動を図１に基づいて簡単に説明する。
エンジン停止時においては、第１スプリング１１の付勢力と第２スプリング１２の付勢力とが釣り合う中立位置であるオープナ開度を規定する固定ストッパ４に、スプリングアーム１４の第３被係止部５３が接触して係止されている。
これにより、付勢方向が異なる２種類の第１、第２スプリング１１、１２の各付勢力を利用して、スロットルシャフト２、スロットルバルブ３およびスロットルギヤ８が所定のオープナ開度（例えば冬季にスロットルバルブ３の氷結が防止可能な中間開度、中間位置）に保持される。
【００４１】
電子スロットルの正常時において、スロットルバルブ３をオープナ開度からオープナ開度よりも大きい開度側へ開く場合には、モータ９の正転方向（図１において反時計回り）の回転動力が、ピニオンギヤ６および中間ギヤ７を介してスロットルギヤ８に伝達される。これにより、スロットルギヤ８の回転に伴って、スロットルバルブ３が開かれる。
このとき、第１連結部材２１の第１可動フック４１が、第１スプリング１１の付勢力に抗して、スプリングアーム１４の第１被係止部５１を押圧する。このため、スロットルギヤ８が開弁方向に回転するに従って、第１スプリング１１のコイル部１３にはスロットルバルブ３やスロットルギヤ８をオープナ開度よりも開いた開度からオープナ開度へ閉じる（戻す）方向に付勢する付勢力が生じる。
なお、スロットルギヤ８のオープナ開度から開き方向の回転時には、第２スプリング１２、つまりスプリングアーム１４が２つの第１、第２連結部材２１、２２の各第１、第２可動フック４１、４２間に挟み込まれた状態を維持するため、第２スプリング１２の付勢力は関与しない。
【００４２】
また、スロットルバルブ３をオープナ開度からオープナ開度よりも小さい開度側へ閉じる場合には、モータ９の逆転方向（図１において時計回り）の回転動力により、スロットルギヤ８の回転に伴って、スロットルバルブ３が閉じられる。
このとき、スプリングアーム１４の第３被係止部５３が固定ストッパ４に当接した状態で、第２連結部材２２の第２可動フック４２が第２スプリング１２の付勢力に抗して、スプリングアーム１４の第２被係止部５２を押圧する。このため、スロットルギヤ８が閉弁方向に回転するに従って、スプリングアーム１４にはスロットルバルブ３やスロットルギヤ８をオープナ開度よりも閉じた開度からオープナ開度へ開く方向に付勢する付勢力が生じる。
なお、スロットルギヤ８のオープナ開度から閉じる方向の回転時には、第３被係止部５３が固定ストッパ４に当接した状態を維持するため、第１スプリング１１の付勢力は関与しない。
【００４３】
また、何らかの要因によってモータ９への電力の供給が遮断された場合等の電子スロットルの故障時には、第１スプリング１１によるリターンスプリング機能、つまりスロットルギヤ８をオープナ開度よりも開いた開度からオープナ開度へ閉じる方向に付勢する付勢力によって、第３被係止部５３が固定ストッパ４に当接される。
これと共に、第２スプリング１２によるオープナスプリング機能、つまりスロットルギヤ８をオープナ開度よりも閉じた開度からオープナ開度へ開く方向に付勢する付勢力によって、第３被係止部５３が固定ストッパ４に当接される。
これにより、スロットルシャフト２やスロットルバルブ３が所定のオープナ開度（例えば自動車等の車両の退避走行が可能な中間開度、中間位置）に保持されるので、電子スロットルの故障時における車両の退避走行が可能となる。
【００４４】
［実施例１の効果］
以上のように、リターンスプリングの機能を果たす第１スプリング１１とオープナスプリングの機能を果たす第２スプリング１２とが１本の金属素線で構成されている電子スロットルにおいて、スロットルギヤ８と一体回転可能な２つの第１、第２連結部材２１、２にそれぞれ第１、第２可動フック４１、４２を設けている。
そして、第２可動フック４２の位置が第１可動フック４１の位置よりもスロットルギヤ８の回転中心（回転中心軸線）に対して半径方向の外方側、つまり第１可動フック４１よりも第２可動フック４２は外周側に配置されている。
【００４５】
これによって、第２スプリング１２、スプリングアーム１４が、スロットルギヤ８の内周ガイド２３の外周面と摺動しないので、摺動ヒステリシストルクを低減するための潤滑剤を第２スプリング１２の内周部および内周ガイド２３の外周面にコーティングする必要がなくなるので、電子スロットルの製造コストを低減することができる。
また、第２スプリング１２の内周部および内周ガイド２３の外周面に対する、潤滑剤のコーティングが不要となるため、海外における現調化も容易となる。
また、２つの第１、第２スプリング１１、１２が、コイルスプリング５の軸線方向において直列配置とならないため、コイルスプリング５の全長（コイルスプリング軸長）を短縮できるので、電子スロットルの体格の小型化を図ることができる。
【００４６】
また、第２スプリング１２、スプリングアーム１４が、スロットルギヤ８の内周ガイド２３の外周面と摺動しないので、電子スロットル故障時に、第２スプリング１２と内周ガイド２３との接触による摺動ヒステリシストルクが発生することは無く、全閉開度から退避走行可能なオープナ開度までの間のスロットルバルブ３の戻り余裕トルクの低下を防止できるので、安全な退避走行性能を確保することができる。
また、エンジン停止時に、予め決められたオープナ開度分だけスロットルバルブ３を開くことができるので、スロットルバルブ３の外周端部とインテークダクト２４の内周面との隙間が氷結防止可能な隙間となる。これにより、スロットルバルブ３の氷結防止性能の低下を防止することができる。
【００４７】
また、第２スプリング１２、スプリングアーム１４は、スロットルギヤ８の回転中心（回転中心軸線）に対して、スロットルギヤ８と一体回転可能な２つの第１、第２連結部材２１、２２の各第１、第２可動フック４１、４２の回転方向（時計方向（ＣＷ方向）および反時計方向（ＣＣＷ方向））に隙間（ズレ）無く配置されている。
すなわち、第２スプリング１２、スプリングアーム１４は、第１、第２可動フック４１、４２に対して、スロットルギヤ８の回転方向に隙間（ガタ）を持たないため、スロットルバルブ３の閉弁方向およびスロットルバルブ３の開弁方向のいずれの方向においても、スロットル開度の不感帯がなく、退避走行時のオープナ開度の再現性に優れ、安全な退避走行性能を確保することができる。
【００４８】
［実施例２］
図２は、本発明を適用した電子スロットルのオープナ機構（実施例２）を示したものである。ここで、実施例１と同じ符号は、同一の構成または機能を示すものであって、説明を省略する。
【００４９】
本実施例の第２スプリング１２は、コイル部１３の第２コイル端部４４からコイル部１３の半径方向外方側に向けて延伸した直線状の金属素線を少なくとも１箇所以上の折り返し部（Ｕ字部６１）を有するように折り曲げ成形することで設けられる。
具体的には、コイル部１３の第２コイル端部４４からコイル部１３の半径方向外方側に向けて延伸した直線状の金属素線により構成されるスプリングアーム６２の途中をＵ字状に折り返すことで、第２スプリング１２が構成されている。この場合、スプリングアーム６２にオープナスプリング機能が持たされる。
なお、スプリングアーム６２は、実施例１のスプリングアーム１４の２倍の素線長さを有している。
また、スプリングアーム６２は、金属素線を少なくとも１回以上折り曲げたヘアピンタイプのスプリング部である。
【００５０】
以上のように、本実施例の電子スロットルにおいては、実施例１と同様な効果を奏する。
この場合、第２スプリング１２のばね定数、発生トルクを容易に変更、調整が可能となる。なお、第２スプリング１２における折り返し回数が多くなる程、第２スプリング１２の剛性やばね定数を上げることができる。また、第２スプリング１２のばね定数を高くする程、第２スプリング１２の発生トルクが大きくなる。
【００５１】
［実施例３］
図３は、本発明を適用した電子スロットルのオープナ機構（実施例３）を示したものである。ここで、実施例１及び２と同じ符号は、同一の構成または機能を示すものであって、説明を省略する。
【００５２】
本実施例の第２スプリング１２は、コイル部１３の第２コイル端部４４からコイル部１３の半径方向外方側に向けて延伸した直線状の金属素線を少なくとも１箇所以上の屈曲部６３で曲げ成形することで設けられる。
第２スプリング１２は、第２連結部材２２の第２可動フック４２に接触する第２被係止部５２から所定の傾斜角度分だけ傾斜するように曲げ成形されている。
【００５３】
以上のように、本実施例の電子スロットルにおいては、実施例１及び２と同様な効果を奏する。
また、第２スプリング１２のばね定数をより高くする（変える）という目的で、第２スプリング１２の金属素線長さを長くした場合でも、第２被係止部５２の回転半径が小さくなり、コンパクトな回転軌跡を達成することができる。
また、第２被係止部５２の回転半径を変える場合、第２スプリング１２のばね径を大きくしなくても良い。
【００５４】
［実施例４］
図４は、本発明を適用した電子スロットルのオープナ機構（実施例４）を示したものである。ここで、実施例１〜３と同じ符号は、同一の構成または機能を示すものであって、説明を省略する。
【００５５】
本実施例の第２スプリング１２は、第１スプリング１１のコイル部１３の第２コイル端部４４からコイル部１３の半径方向外方側に向けて延伸した円形状断面の金属素線を押し潰して成形された平板形状断面の金属素線（プレートスプリング）６４により構成されている。
なお、第１スプリング１１に対して別部品化された金属素線をコイル部１３の第２コイル端部４４に溶接して結合一体化することにより、１本のコイルスプリング５を構成しても良い。また、金属素線６４を少なくとも１箇所以上で折り返すことで、Ｕ字状のプレートスプリングを構成しても良い。
以上のように、本実施例の電子スロットルにおいては、実施例１〜３と同様な効果を奏する。
また、本実施例の場合、第２スプリング１２のばね定数、発生トルクを更に高い自由度で調整することが可能となる。
【００５６】
［実施例５］
図５は、本発明を適用した電子スロットルのオープナ機構（実施例５）を示したものである。ここで、実施例１〜４と同じ符号は、同一の構成または機能を示すものであって、説明を省略する。
【００５７】
本実施例の第２スプリング１２は、スロットルギヤ８の内周ガイド２３の回転軸線方向（回転軸方向）に対して垂直な半径方向（軸直角）外方側に延びる軸線の周囲を取り囲むように巻かれた螺旋状（または渦巻き状）の金属素線（コイル部）６５により構成されている。コイル部６５は、スプリングアーム１４の先端の巻き始め部から固定ストッパ４に接触して係止される巻き終わり部まで巻回されている。また、第２スプリング１２の第３被係止部５３は、コイル部６５の巻き終わり部（コイル端部）に設けられている。
なお、スロットルギヤ８の内周ガイド２３の回転軸線方向（回転軸方向）に対して垂直な半径方向（軸直角）外方側に延びる平板状の金属素線を少なくとも１箇所以上で折り返すことで、Ｕ字状のプレートスプリングを構成しても良い。
以上のように、本実施例の電子スロットルにおいては、実施例１〜４と同様な効果を奏する。
また、本実施例の場合、第２スプリング１２のばね定数、発生トルクを更に高い自由度で調整することが可能となる。
【００５８】
［変形例］
本実施例では、リターンスプリング機能またはオープナスプリング機能のうちのいずれか一方の機能を果たす第１弾性部材として、リターンスプリング機能を果たす第１スプリング１１を設けているが、第１弾性部材として、オープナスプリング機能を果たす第１スプリングを設けても良い。
本実施例では、リターンスプリング機能またはオープナスプリング機能のうちのいずれか他方の機能を果たす第２弾性部材として、オープナスプリング機能を果たす第２スプリング１２を設けているが、第２弾性部材として、リターンスプリング機能を果たす第２スプリングを設けても良い。
【００５９】
また、第１スプリング１１のコイル部１３、あるいは第２スプリング１２のコイル部６５として、コイル外径が中心軸線方向に同一で、且つ素線（線材）の間隔が同じ等ピッチコイル、あるいはコイル外径が中心軸線方向に同一で、且つ素線（線材）の間隔を変更した不等ピッチコイル、あるいはコイル外径が中心軸線方向に変化する非線形ばね（例えば鼓形ばね、俵形ばね、円錐形状ばね等の弾性部材）を採用しても良い。
また、第１スプリング１１のコイル部１３、あるいは第２スプリング１２のコイル部６５として、円筒コイルスプリングだけでなく、円錐コイルスプリング、渦巻きスプリングを採用しても良い。
【００６０】
本実施例では、第１スプリング１１のコイル部１３をスロットルギヤ８の内周ガイド２３の外周を螺旋状に取り囲むように巻装しているが、第１スプリング１１のコイル部１３をスロットルギヤ８の内周ガイド２３の外周を渦巻き状に取り囲むように巻装しても良い。
また、スロットルギヤ８の内周ガイド２３を円筒スリーブ状に形成し、内部に形成される貫通孔にスロットルシャフト２が嵌挿されるようにしても良い。この場合には、スロットルボディ１の軸受スリーブ（軸受部材を保持する軸受保持部）の外周に第１スプリング１１のコイル部１３の内径を保持（ガイド）する内周ガイドが形成される。
【符号の説明】
【００６１】
２  スロットルシャフト（回転部材）
３  スロットルバルブ
４  固定ストッパ
５  コイルスプリング（付勢手段）
８  スロットルギヤ（回転部材）
９  モータ
１１  第１スプリング（第１弾性部材）
１２  第２スプリング（第２弾性部材）
１３  第１スプリングのコイル部
２３  内周ガイド
【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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