(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸気通路を有するスロットルボディと、該吸気通路内に回動自在に設けられたスロットルバルブと、該スロットルバルブを回動するスロットルシャフトと、該スロットルシャフトに設けられてスロットルシャフトを回動させる回転レバーと、該回転レバーを開方向に付勢する作動端部と閉方向に付勢する作動端部とを有する捻りコイルばねと、スロットルシャフトがデフォルト開度にあるときに上記２つの作動端部の付勢力を係止するストッパ部材と、該回転レバーの駆動手段とを有し、上記捻りコイルばねの環状部分に上記スロットルシャフトが貫通し、該環状部分の一端と一方の作動端部を覆う保護カバーを捻りコイルばねの両側に取り付け、該保護カバーを上記ストッパ部材及び回転レバーとの接触圧緩和手段としたことを特徴とする吸気制御装置。
【請求項２】
少なくとも上記作動端部が捻りコイルばねを形成する線材の複数本から構成される請求項１記載の吸気制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は、スロットル開度を電気的に駆動する吸気制御装置であって、スロットル開度を、アイドリング開度時よりも若干開き方向の所定開度（以下、デフォルト開度という）に保持するタイプの吸気制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
スロットルバルブは、通常、閉方向に付勢されており、吸気制御装置が故障すると、スロットルバルブはアイドリング状態まで閉じ、エンジン回転数が急激に低下してしまう。このような場合、デフォルト開度を設定しておけば、低速での運転を継続することができ、緊急回避運転が可能となる。また、スロットルバルブの氷結や、デポジットによる固着を防止できる。
【０００３】
このようなデフォルト開度が設定された吸気制御装置としては、スロットルシャフトを付勢力の異なる２つのスプリングを対抗させて所定開度に保持する構成が採用されている。すなわち、スロットルシャフトに対し、スロットル開度を常に全閉方向に付勢するバネと、スロットル開度を常に全開方向に付勢するバネとが同時に作用するようになっており、結果的に、これらバネ間の力の差によってデフォルト開度が設定されるようになっている。このような構成では、バネの諸寸法が大きくならざるを得ず装置全体を小型化するのが難しいという問題があった。
【０００４】
この問題を解決するものとして、図６に示す特開２００１−８２１８１号に記載のスロットル弁制御装置１が知られている。図６において、エンジンの吸気通路を開閉するスロットルバルブ（図示せず）のスロットルシャフト２に円板アーム３が偏心状態で軸着され、この円板アーム３に、上記スロットルシャフト２に平行に取り付けられた丸棒状のレバー４が立設されている。また、図示しないスロットルボディにはプレート５が固定されており、このプレート５にレバー４と平行に支柱が立設され、その支柱に捻りコイルばね６の環状部６ａが取り付けられている。この捻りコイルばね６の両端部は、環状部６ａから延びて２つの作動端部６ｂ，６ｃとなっている。２つの作動端部６ｂ，６ｃは、捻りコイルばね６の弾性によって、お互いに近づく方に付勢されている。
【０００５】
デフォルト開度調整部８は、プレート５に固定された受台９と、この受台９のネジ穴に螺合するとともに、その先端が上記ストッパ部材７に係合したボルト１０とで構成され、ボルト１０を進退することによってストッパ部材７を同図の矢印方向（ボルト１０の長さ方向）に進退させることができ、これによりデフォルト開度の調整が行える。作動端部６ｂ，６ｃは、ストッパ部材７とレバー４とを両側から圧接挟持している。
【０００６】
図７は、図６を矢印Ｃ方向から見て模式的に表した図で、（ａ）は、初期状態、すなわち、スロットル開度がデフォルト開度にあるときを示し、（ｂ）は、スロットル開度が全開にあるとき（作動端部６ｂが破線の位置）、及びアイドリング開度にあるとき（作動端部６ｃが一点鎖線の位置）をそれぞれ示している。
【０００７】
スロットル開度を全開させる場合には、スロットルシャフト２、即ち、レバー４を、同図（ｂ）で示すように反時計方向に回転し、作動端部６ｂを捻りコイルばね６の抗力に対抗しつつ図の右端側の点線に示す位置まで時計方向に回転する。このとき、捻りコイルばね６の他方の作動端部６ｃは、ストッパ部材７によって実線に示す位置に静止状態で保持される。そして、レバー４には、作動端部６ｃからの押圧力が作用しないことになるので、レバー４のデフォルト開度位置への戻り時間は短縮化される。
【０００８】
次に、スロットル開度をアイドリング開度にする場合には、レバー４を時計方向に回転し、反対側にある作動端部６ｃを捻りコイルばね６の抗力に対抗しつつ図の左端側に示す一点鎖線の位置まで反時計方向に回転する。このとき、他方の作動端部６ｂは、ストッパ部材７によって実線に示す位置に静止状態で保持され、レバー４に対する作動端部６ｂからの押圧力が作用せず、レバー４の、デフォルト開度位置への戻り時間が短縮化されることは上述と同様である。
【０００９】
このような構成にすれば、弾性手段は捻りコイルばね６が１つで良くなり、吸気制御装置を小型化することができる。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、このような構成では、図７の（ｂ）に示すアイドリング開度や全開状態から図７（ａ）に示すデフォルト開度に復帰するとき、捻りコイルばね６の作動端部６ｂ，６ｃが、その都度ストッパ部材７に衝突することになり、レバー４も衝撃を受ける。たとえば、誤ってアクセルペダルから足を踏み外してしまった場合などである。ストッパ部材７は、アルミダイカスト製で柔らかく、捻りコイルばね６はばね鋼で硬いため、ストッパ部材７が摩耗し易い。また、捻りコイルばね６の方も、作動端部６ｂ，６ｃの変形が起きる可能性がある。
【００１１】
このような状態が続けば、作動端部６ｂ，６ｃとストッパ部材７との間に隙間ができ、スロットルバルブをデフォルト開度に保持することができなくなって、エンジン回転数が不安定な状態になる。
【００１２】
本発明は、このような問題の解決を図ったもので、捻りコイルばね６への応力の集中を低減し、ストッパ部材７やレバー４の摩耗を減少させ、作動端部６ｂ，６ｃとストッパ部材７との間に隙間ができるのを防止することができる吸気制御装置を提供することを目的としている。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために本発明の吸気制御装置は、吸気通路を有するスロットルボディと、該吸気通路内に回動自在に設けられたスロットルバルブと、該スロットルバルブを回動するスロットルシャフトと、該スロットルシャフトに設けられてスロットルシャフトを回動させる回転レバーと、該回転レバーを開方向に付勢する作動端部と閉方向に付勢する作動端部とを有する捻りコイルばねと、該２つの作動端部に両側から圧接されてスロットルシャフトのデフォルト開度を定めるストッパ部材と、該回転レバーの駆動手段とを有し、上記捻りコイルばねの環状部分に上記スロットルシャフトが貫通し、該環状部分の一端と一方の作動端部を覆う保護カバーを捻りコイルばねの両側に取り付け、該保護カバーを上記ストッパ部材及び回転レバーとの接触圧緩和手段としたことを特徴としている。
【００１４】
捻りコイルばねの少なくとも上記作動端部が、複数の線材から構成されるものとしてもよい。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施例を図面によって説明する。図１は、本発明の吸気制御装置１００の要部分解斜視図である。同図に示すスロットルボディ１０１内には、図示しないが円形断面を持った吸気通路があり、この吸気通路内に円板状のスロットルバルブが挿入される。スロットルバルブは、その中心をスロットルシャフト１０３に固定され、吸気通路を開閉するために回動自在となる。
【００１６】
スロットルシャフト１０３は、スロットルボディ１０１の両側（図１では一方のみが表示されている）に形成されたベアリングボス１０５を、図示されたベアリングボス１０５の側から挿入され、他方側の図示されていない方のベアリングボスを貫通し、両側のベアリングボス１０５内に嵌装されたボールベアリングに支持されて、回動自在となる。
【００１７】
スロットルシャフト１０３の一端には、スロットルギヤ１０７が固定されており、スロットルシャフト１０３がスロットルボディ１０１の所定の位置に納まったとき、駆動手段としてのモータ１０９のギヤ１１１と噛み合うことになる。
【００１８】
スロットルシャフト１０３の先端をベアリングボス１０５に挿入する前に、スロットルシャフト１０３には、弾性手段としての捻りコイルばね１１３と、その前後にある接触圧緩和手段としてのカバー１１５，１１７とが挿通される。
【００１９】
捻りコイルばね１１３は、ばね鋼をコイル状に巻いて形成したもので、コイルの巻き始めと巻き終わりに相当する両作動端部１１３ａ，１１３ｂを折り曲げて突出させている。カバー１１５，１１７は、捻りコイルばね１１３の環状部分の一端を覆う本体部に、捻りコイルばね１１３の作動端部１１３ａ，１１３ｂを収納する突出部１１５ａ，１１７ａを形成している。このカバー１１５，１１７を、捻りコイルばね１１３の前後両側から被せ、作動端部１１３ａ，１１３ｂを突出部１１５ａ，１１７ａに収容する。カバー１１５，１１７の材質は、特に限定されないが、合成樹脂製にすれば、製造が容易である。
【００２０】
スロットルボディ１０１のベアリングボス１０５の下部には、ストッパ部材としてのデフォルトボス１１９がスロットルシャフト１０３とほぼ平行に立設されている。また、スロットルシャフト１０３側には、スロットルギヤ１０７から回転レバーとしてのデフォルトレバー１２１が立設されている。このデフォルトレバー１２１もスロットルシャフト１０３とほぼ平行である。
【００２１】
図２は、図１のＡ−Ａから見た図で、スロットルシャフト１０３に捻りコイルばね１１３とカバー１１５，１１７を挿通してスロットルボディ１０１の所定の位置にセットする方法を説明する図である。図２（ａ）はセットする直前、図２（ｂ）はセット後を示す。
【００２２】
捻りコイルばね１１３に外力を加えない自然な状態にして、その前後両側からカバー１１５，１１７を被せた状態では、図２（ａ）に示すように、捻りコイルばね１１３の両作動端部１１３ａ，１１３ｂは、交叉した状態になっている。そこで、カバー１１５の突出部１１５ａを図の左方に、カバー１１７の突出部１１７ａを図の右方に捻りコイルばね１１３の捻り力に抗して回転させ、２つの突出部１１５ａ，１１７ａの間にデフォルトボス１１９とデフォルトレバー１２１が入るようにする。デフォルトボス１１９とデフォルトレバー１２１は、ほぼ同じ幅で、図２（ｂ）に示すように突出部１１５ａと突出部１１７ａの双方に同時に圧接された状態となる。この状態におけるスロットル開度がデフォルト開度である。作動端部１１３ａはデフォルトレバー１２１を閉方向に付勢しており、作動端部１１３ｂはデフォルトレバー１２１を開方向に付勢していることになる。
【００２３】
図２（ｂ）の位置からデフォルトレバー１２１が時計方向に回転し、一点鎖線に示す１２１’の位置に達したとき、カバー１１５の突出部１１５ａも１１５ａ’の位置に達し、スロットルシャフト１０３の開度は全開となる。
【００２４】
図２（ｂ）の位置からデフォルトレバー１２１が反時計方向に若干回転すると、他方のカバー１１７の突出部１１７ａが回転し、一点鎖線で示す１１７ａ’の位置に達したとき、アイドリング開度となる。
【００２５】
従来は、捻りコイルばね１１３の作動端部１１３ａ，１１３ｂとデフォルトボス１１９及びデフォルトレバー１２１とは、直接接触していたので、これらの接触部は点接触乃至は線接触であった。これに対し、上記の実施例では、捻りコイルばね１１３の作動端部１１３ａ，１１３ｂとデフォルトボス１１９及びデフォルトレバー１２１とは、カバー１１５，１１７を介して接触しているので、ほぼ面接触となり、相互の接触面の摩耗を減らすことができることになった。
【００２６】
また、カバー１１５，１１７には、捻りコイルばね１１３の環状部を覆うリング部分があるので、捻りコイルばね１１３が弾性変形する際の内径の歪みを抑えて、捻りコイルばね１１３がスロットルシャフト１０３に直接当接することを防止することも可能となる。また、作動端部１１３ａ，１１３ｂも、従来はできるだけ接触面積を増やすために、正確に折り曲げる必要があったが、本発明では、カバー１１５，１１７内に収容することから、それほど高精度に折り曲げる必要は無くなった。
【００２７】
図３は、本発明の第２実施例の吸気制御装置１００における要部分解斜視図である。図１の実施例では、捻りコイルばね１１３を１本の線材（バネ鋼線）を巻いて形成していたが、この実施例の捻りコイルばね１３３は１本の線材（バネ鋼線）を中間で折り曲げて２本にした線材を巻くことで形成されている。捻りコイルばね１３３の２つの作動端部１３３ａ，１３３ｂ部分も二重となっている。線材の配置方向は、スロットルシャフト１０３の長さ方向に平行な面内で、カバー１１５，１１７が無ければ、複数本の線材が同時に上記デフォルトボス１１９やデフォルトレバー１２１に圧接する方向である。
【００２８】
このような構成とすれば、作動端部１３３ａ，１３３ｂとカバー１１５，１１７との接触が、線材１本から２本になるので、接触面積が増えて接触部の摩耗も減少させることができる。さらに、この構成の場合、カバー１１５，１１７を廃止して、作動端部１３３ａ，１３３ｂとデフォルトボス１１９、デフォルトレバー１２１とを直接圧接させる構成としても、従来の単線の作動端部より接触面積が増加するので、摩耗を減少させることができる。この実施例では、捻りコイルばね１３３を二重にして巻いたものを用いたが、両作動端部のみ二重に折り返してもよい。カバー１１５，１１７を用いない場合は、作動端部１３３ａ，１３３ｂの複数のバネ鋼線からなる構成が、接触圧緩和手段となる。
【００２９】
図４は、本発明の第３実施例の吸気制御装置における要部分解斜視図で、図５は、図４の吸気制御装置を組み立てて図４のＢ−Ｂから見た図である。この実施例では、捻りコイルばね１１３のスロットルボディ１０１側の作動端部１１３ｃが、捻りコイルばね１１３の上方に突出している。カバー１１７も、ほぼ１８０゜回転し、突出部１１７ａが上方に向けられている。スロットルボディ１０１には、図１の実施例のデフォルトボス１１９に加えて、ベアリングボス１０５の反対側にもう１本のデフォルトボス１２０が、立設されている。
【００３０】
スロットルギヤ１０７にも、図１の実施例のデフォルトレバー１２１に加えてスロットルシャフト１０３の反対側に２本目のデフォルトレバー１２２が立設されている。
【００３１】
図４の吸気制御装置を組み立てた状態では、図示しないが、デフォルトボス１１９，１２０と、デフォルトレバー１２１，１２２とはスロットルシャフト１０３の中心を通る直線上に一列に並ぶ。そして、一直線に並んだとき、図５（ａ）の上側のデフォルトボス１２０とデフォルトレバー１２２には、作動端部１１３ｃが図の左側から圧接し、スロットルシャフト１０３を開方向に付勢している。一方、下側のデフォルトボス１１９とデフォルトレバー１２１には、作動端部１１３ａがやはり図の左側から圧接し、スロットルシャフト１０３を閉方向に付勢している。そして、作動端部１１３ａ，１１３ｃがデフォルトボス１１９，１２０に圧接することで、スロットルバルブはデフォルト開度を保つことになる。
【００３２】
図５（ａ）に示すように、スロットルシャフト１０３が反時計方向に回動すると、デフォルトレバー１２２が作動端部１１３ｃを捻り力に抗して動かし、スロットルバルブをアイドリング位置まで回転させる。図５（ｂ）に示すように、スロットルシャフト１０３が時計方向に回動すると、下のデフォルトレバー１２１が作動端部１１３ａを動かして、スロットルバルブを開方向に回動する。
【００３３】
【発明の効果】
以上に説明したように本発明の吸気制御装置は、回転レバーやストッパ部材と圧接する捻りコイルばねの作動端部に、接触圧緩和手段を設けた構成なので、ストッパ部材や回転レバーの摩耗を減少させ、捻りコイルばねの作動端部の変形を防止することができるようになった。
【００３４】
また、上記捻りコイルばねの環状部分の一端と一方の作動端部を覆う保護カバーを捻りコイルばねの両側に取り付け、該保護カバーを上記接触圧緩和手段とすれば、作動端部とストッパ部材及び回転レバーとは、保護カバーを介して接触しているので、これらの接触部は、ほぼ面接触となっており、相互の接触面の摩耗を減らすことができることになった。
【００３５】
また、保護カバーが捻りコイルばねの環状部分を覆うので、捻りコイルばねが弾性変形する際の内径の歪みを抑えて、捻りコイルばねがスロットルシャフトに直接当接することを防止することも可能となる。
【００３６】
さらに、作動端部も、従来はできるだけ接触面積を増やすために、正確に折り曲げる必要があったが、本発明では、カバー内に収容することから、それほど高精度に折り曲げる必要は無くなった。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の吸気制御装置の要部分解斜視図である。
【図２】図１のＡ−Ａから見た図で、スロットルシャフトに捻りコイルばねとカバーを挿通してスロットルボディの所定の位置にセットする方法を説明する図で、（ａ）はセットする直前、（ｂ）はセット後を示す。
【図３】本発明の第２実施例の吸気制御装置における要部分解斜視図である。
【図４】本発明の第３実施例の吸気制御装置における要部分解斜視図である。
【図５】図４の吸気制御装置を組み立てて図４のＢ−Ｂから見た図で、（ａ）はアイドリング時、（ｂ）は開方向に回転時を示す。
【図６】従来のデフォルト開度を備えた吸気制御装置の要部斜視図である。
【図７】図６の吸気制御装置におけるスロットル開度を変更する状態を示す図で、（ａ）は初期状態、（ｂ）は、スロットル開度が全開のときとアイドリング開度のときを説明する図である。
【符号の説明】
１００ 吸気制御装置
１０１ スロットルボディ
１０３ スロットルシャフト
１１３，１３３ 捻りコイルばね
１１３ａ，１１３ｂ，１１３ｃ 作動端部
１１９，１２０ デフォルトボス（ストッパ部材）
１２１，１２２ デフォルトレバー（回転レバー）
１１５，１１７ カバー（接触圧緩和手段）
１３３ａ，１３３ｂ 作動端部（接触圧緩和手段）
【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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【図７】
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