(57)【要約】【課題】絞り弁装置に用いられて弁体を閉側、開側にそれぞれ付勢するように組み付けられる捩りばね１において、中間フック３５近傍における線間接触を抑制する。【解決手段】捩りばね１によれば、一方側ばね３３の複数の線間隙間４２の中で、最も軸方向他方側に存在する線間隙間４２ａは、捩りばね１を絞り弁装置２に組み付ける前後、どちらの状態でも、他の線間隙間４２よりも大きい。同様に、他方側ばね３４の複数の線間隙間４３の中で、最も軸方向一方側に存在する線間隙間４３ａは、捩りばね１を絞り弁装置２に組み付ける前後、どちらの状態でも、他の線間隙間４３よりも大きい。これにより、一方側、他方側ばね３３、３４のそれぞれで中間フック３５に最も近い線間隙間４２ａ、４３ａにおいて、線間接触を抑制することができる。このため、捩りばね１において、中間フック３５近傍における線間接触を抑制することができる。【選択図】図４
2017067067.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
捩り式の２つのコイルばね（３３、３４）が、捩り方向が互いに逆となるように接続したものであって前記２つのコイルばねの間にフック（３５）を有し、内燃機関の吸気路または排気路の開度を増減する絞り弁装置（２）に用いられ、
この絞り弁装置は、前記吸気路内または前記排気路内に回転自在に収容されて前記吸気路または前記排気路の開度を増減する弁体（５）を備え、
前記２つのコイルばねの内、軸方向一方側に配置される一方側ばね（３３）によって前記弁体を閉側に付勢するように、かつ、軸方向他方側に配置される他方側ばね（３４）によって前記弁体を開側に付勢するように組み付けられる捩りばね（１）において、
前記２つのコイルばねの内の少なくとも一方のコイルばねでは、この一方のコイルばねと前記フックとの接続部位における線間隙間（４２ａ、４３ａ）の大きさ（ｆａ、ｇａ）が、前記一方のコイルばねの線間隙間の平均値（ｆａｖ、ｇａｖ）よりも大きいことを特徴とする捩りばね。
【請求項２】
請求項１に記載の捩りばねにおいて、
前記一方のコイルばねは、他方のコイルばねよりも巻き数が少ないことを特徴とする捩りばね。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の捩りばねにおいて、
前記一方のコイルばねは、他方のコイルばねよりも内径が小さいことを特徴とする捩りばね。
【請求項４】
請求項１または請求項２に記載の捩りばねにおいて、
前記一方のコイルばねは、他方のコイルばねよりも内径が大きいことを特徴とする捩りばね。
【請求項５】
請求項１ないし請求項４の内のいずれか１つに記載の捩りばねにおいて、
前記２つのコイルばねは、両方とも、各々のコイルばねと前記フックとの接続部位における線間隙間の大きさが、各々のコイルばねの線間隙間の平均値よりも大きいことを特徴とする捩りばね。
【請求項６】
請求項１ないし請求項５の内のいずれか１つに記載の捩りばねにおいて、
前記絞り弁装置は、
前記一方側ばねの内周に配置されて前記一方側ばねの内周の当接を外周面で受ける一方側ブッシュ（３９）と、
前記他方側ばねの内周に配置されて前記他方側ばねの内周の当接を外周面で受け、前記一方側ブッシュとの間に軸方向の隙間を形成する他方側ブッシュ（４０）とを備え、
前記捩りばねを前記一方側ブッシュおよび前記他方側ブッシュに組み付けた状態において、前記一方側ばねを構成する複数のターン（４５）の内、最も軸方向他方側に位置する１周目のターン（４５１）と、前記他方側ばねを構成する複数のターン（４６）の内、最も軸方向一方側に位置する１周目のターン（４６１）との間に形成される軸方向の隙間をばね間隙間（Ｃ）と定義し、
さらに、前記一方側ブッシュと前記他方側ブッシュとの間に形成される軸方向の隙間をブッシュ間隙間（Ｂ）と定義すると、
前記ばね間隙間は、前記一方側ばねにおいて１周目のターンに沿って２周目のターン（４５２）に向かい周回していくと、所定の周回位置（θｃ）までは前記ブッシュ間隙間よりも小さく、前記所定の周回位置を越えると前記ブッシュ間隙間よりも大きくなることを特徴とする捩りばね。
【請求項７】
請求項６に記載の捩りばねにおいて、
前記ばね間隙間は、前記所定の周回位置で階段状に拡大することを特徴とする捩りばね。
【請求項８】
請求項６または請求項７に記載の捩りばねにおいて、前記フックは、内周側に突き出ていることを特徴とする捩りばね。
【請求項９】
請求項１ないし請求項５の内のいずれか１つに記載の捩りばねにおいて、
前記フックは、素線の屈曲により軸方向に隙間を形成し、前記フックの軸方向一端は前記一方側ばねの軸方向他端に接続するとともに、前記フックの軸方向他端は前記他方側ばねの軸方向一端に接続し、
前記絞り弁装置は、
前記一方側ばねの内周に配置されて前記一方側ばねの内周の当接を外周面で受ける一方側ブッシュと、
前記他方側ばねの内周に配置されて前記他方側ばねの内周の当接を外周面で受け、前記一方側ブッシュとの間に軸方向の隙間を形成する他方側ブッシュとを備え、
前記捩りばねを前記一方側ブッシュおよび前記他方側ブッシュに組み付けた状態において、前記一方側ばねを構成する複数のターンの内、最も軸方向他方側に位置する１周目のターンと、前記他方側ばねを構成する複数のターンの内、最も軸方向一方側に位置する１周目のターンとの間に形成される軸方向の隙間をばね間隙間と定義し、
また、前記フックに形成される軸方向の隙間をフック隙間（Ａ）と定義し、
さらに、前記一方側ブッシュと前記他方側ブッシュとの間に形成される軸方向の隙間をブッシュ間隙間と定義すると、
前記フック隙間は、先端から前記一方側ばねの軸方向他端に近付いていくと、所定の位置までは前記ブッシュ間隙間よりも小さく、前記所定の位置を越えると前記ブッシュ間隙間よりも大きくなり、
前記ばね間隙間は前記ブッシュ間隙間よりも大きいことを特徴とする捩りばね。
【請求項１０】
請求項９に記載の捩りばねにおいて、
前記フック隙間は、前記所定の位置で階段状に拡大することを特徴とする捩りばね。
【請求項１１】
捩り式の２つのコイルばねが、捩り方向が互いに逆となるように接続したものであって前記２つのコイルばねの間にフックを有し、内燃機関の吸気路の開度を増減する絞り弁装置に用いられ、
この絞り弁装置は、前記吸気路内に回転自在に収容されて前記吸気路の開度を増減する弁体を備え、
前記２つのコイルばねの内、軸方向一方側に配置される一方側ばねによって前記弁体を閉側に付勢するように、かつ、軸方向他方側に配置される他方側ばねによって前記弁体を開側に付勢するように組み付けられる捩りばねにおいて、
前記一方側ばね、前記他方側ばねは、両方とも、複数の線間隙間を形成し、
前記一方側ばねの複数の線間隙間の中で、最も軸方向他方側に存在する線間隙間は、他の線間隙間よりも大きいことを特徴とする捩りばね。
【請求項１２】
捩り式の２つのコイルばねが、捩り方向が互いに逆となるように接続したものであって前記２つのコイルばねの間にフックを有し、内燃機関の吸気路の開度を増減する絞り弁装置に用いられ、
この絞り弁装置は、前記吸気路内に回転自在に収容されて前記吸気路の開度を増減する弁体を備え、
前記２つのコイルばねの内、軸方向一方側に配置される一方側ばねによって前記弁体を閉側に付勢するように、かつ、軸方向他方側に配置される他方側ばねによって前記弁体を開側に付勢するように組み付けられる捩りばねにおいて、
前記一方側ばね、前記他方側ばねは、両方とも、複数の線間隙間を形成し、
前記他方側ばねの複数の線間隙間の中で、最も軸方向一方側に存在する線間隙間は、他の線間隙間よりも大きいことを特徴とする捩りばね。
【請求項１３】
請求項１１に記載の捩りばねにおいて、
前記他方側ばねの複数の線間隙間の中で、最も軸方向一方側に存在する線間隙間は、他の線間隙間よりも大きいことを特徴とする捩りばね。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関の吸気路または排気路の開度を増減する絞り弁装置に用いられる捩りばねに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、例えば、内燃機関の吸気路の開度を増減するスロットル装置では、内燃機関の運転が停止している間、吸気路を僅かに開いておく技術、つまり、吸気路の開度を微小な開度に保つ構成が周知である（例えば、特許文献１参照：以下、内燃機関の運転が停止している間に維持される微小な開度をデフォルト開度と呼ぶ。）。
【０００３】
また、特許文献１のスロットル装置は、以下のような弁体、電動式のアクチュエータおよび捩り式のコイルばねを備える。まず、弁体は、吸気路内に回転自在に収容されて吸気路の開度を増減するものであり、アクチュエータは、例えば、電動モータと減速機とを有し、電動モータが発生するトルクを減速機により増幅して弁体に伝達し、弁体を、開、閉の両側に回転駆動することができる。また、コイルばねは、次のリターンスプリングおよびデフォルトスプリングであり、リターンスプリングは、主に内燃機関の運転中に弁体を閉側に付勢し、デフォルトスプリングは、主に内燃機関の運転停止中に弁体を開側に付勢する。
【０００４】
ところで、デフォルト開度を有するスロットル装置では、部品点数削減等のため、リターンスプリングとデフォルトスプリングとを１つの捩りばねとして一体化した構成が公知である（例えば、特許文献２参照。）。
特許文献２の捩りばねによれば、リターンスプリング、デフォルトスプリングそれぞれの機能を有する捩り式の２つのコイルばねが、捩り方向が互いに逆となるように接続している。また、２つのコイルばねの内、軸方向一方側に配置されるコイルばね（以下、一方側ばねと呼ぶ。）と、軸方向他方側に配置されるコイルばね（以下、他方側ばねと呼ぶ。）との間には、Ｕ字状のフック（以下、中間フックと呼ぶ。）が設けられている。
なお、軸方向とは、捩りばねの軸の方向であり、以下、軸方向と記載する場合、捩りばねの軸の方向を意味するものとする。
【０００５】
ところで、一方側、他方側ばねをそれぞれリターンスプリング、デフォルトスプリングとして機能させる場合、一方側ばねの軸方向一端を、例えば、ハウジング等に設けた係止部に引っ掛けて固定し、他方側ばねの軸方向他端を、アクチュエータにより回転駆動される回転体に引っ掛けて回転可能とする。また、中間フックは、弁体の回転角がデフォルト開度に相当する回転角よりも開側にあるか閉側にあるかに応じて、回転可能となったり、固定されたりする。
【０００６】
例えば、弁体の回転角がデフォルト開度相当の回転角よりも開側にある場合、中間フックは、回転体に設けた係合片により引っ掛けられて回転可能となる。また、弁体の回転角がデフォルト開度相当の回転角よりも閉側にある場合、中間フックは、ハウジング等に設けられた係止部に引っ掛かって固定される。
ところで、特許文献２のコイルばねによれば、中間フックは、トルクが切り替わるトルク切替部として機能するが、中間フックの近傍の部分は、捩りばねをスロットル装置に組み付けるときに、姿勢が悪くなる可能性がある。このため、中間フックの近傍では線間隙間が狭くなってしまい、軸方向に隣り合うターン同士の接触（以下、線間接触と呼ぶ。）が発生する可能性が生じる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０００−１１０５８９号公報
【特許文献２】特開２０１１−０５８４０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、上記の問題点を解決するためになされたものであり、その目的は、内燃機関の吸気路または排気路の開度を増減する絞り弁装置に用いられて弁体を閉側、開側にそれぞれ付勢するように組み付けられる捩りばねにおいて、中間フック近傍における線間接触を抑制することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本願発明の捩りバネは、捩り式の２つのコイルばねが、捩り方向が互いに逆となるように接続したものであって２つのコイルばねの間にフックを有し、内燃機関の吸気路または排気路の開度を増減する絞り弁装置に用いられる。また、絞り弁装置は、吸気路内または排気路内に回転自在に収容されて吸気路または排気路の開度を増減する弁体を備える。そして、２つのコイルばねの内、軸方向一方側に配置される一方側ばねによって弁体を閉側に付勢するように、かつ、軸方向他方側に配置される他方側ばねによって弁体を開側に付勢するように組み付けられる。
【００１０】
また、２つのコイルばねの内の少なくとも一方のコイルばねでは、一方のコイルばねとフックとの接続部位における線間隙間の大きさが、一方のコイルばねの線間隙間の平均値よりも大きい。
【００１１】
これにより、一方側、他方側ばねのそれぞれで中間フックに最も近い線間隙間の内、少なくとも一方において、線間接触を抑制することができる。
このため、絞り弁装置に用いられて弁体を閉側、開側にそれぞれ付勢するように組み付けられる捩りばねにおいて、中間フック近傍における線間接触を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】絞り弁装置の内部を示す断面図である（実施例１）。
【図２】絞り弁装置の内部を、ギヤカバーを取り外して示す内部構成図である（実施例１）。
【図３】捩りばねの周辺をしめす斜視図である（実施例１）。
【図４】（ａ）は捩りばねの要部を示す説明図であり、（ｂ）は捩りばねの平面図である（実施例１）。
【図５】捩りばねの要部を一方側、他方側ブッシュに組み付けた状態で示す説明図である（実施例１）。
【図６】（ａ）は一方側ばねの線間隙間の分布を示す特性図であり、（ｂ）は他方側ばねの線間隙間の分布を示す特性図である（実施例１）。
【図７】（ａ）は捩りばねの要部を示す説明図であり、（ｂ）は捩りばねの平面図である（実施例２）。
【図８】捩りばねの要部を一方側、他方側ブッシュに組み付けた状態で示す説明図である（実施例２）。
【図９】捩りばねの要部を一方側、他方側ブッシュに組み付けた状態で示す説明図である（実施例３）。
【図１０】（ａ）は捩りばねの要部を示す説明図であり、（ｂ）は捩りばねの平面図である（実施例４）。
【図１１】捩りばねの要部を一方側、他方側ブッシュに組み付けた状態で示す説明図である（実施例４）。
【図１２】（ａ）は捩りばねの要部を一方側、他方側ブッシュに組み付けた状態で示す説明図であり、（ｂ）は捩りばねの平面図である（実施例５）。
【図１３】（ａ）は捩りばねの要部を一方側、他方側ブッシュに組み付けた状態で示す説明図であり、（ｂ）は捩りばねの平面図である（実施例６）。
【図１４】捩りばねの要部を一方側、他方側ブッシュに組み付けた状態で示す説明図である（変形例）。
【図１５】（ａ）は捩りばねにおいて１つのターンが別のターンの内側に入り込む現象を示す説明図であり、（ｂ）は（ａ）の拡大図である（参考例）。
【図１６】中間フックの部分拡大図である（変形例）。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、発明を実施するための形態を実施例に基づいて説明する。
【実施例】
【００１４】
〔実施例１の構成〕
実施例１の捩りばね１の構成を図１〜図５に基づき説明する。
まず、捩りばね１が用いられる絞り弁装置２について説明する。
絞り弁装置２は、例えば、車両のエンジンルームに搭載されて内燃機関（図示せず。）の吸気路の開度を増減するものである。また、絞り弁装置２は、内燃機関の動作を制御する電子制御装置（図示せず：以下、ＥＣＵと呼ぶ。）により動作制御される。すなわち、ＥＣＵは、主に、車両のアクセル操作量に基づき吸気路の開度の指令値を求めるとともに、後記する回転角センサ３から得られる回転角の検出値が指令値相当の数値に一致するように、絞り弁装置２を動作制御する。
【００１５】
また、絞り弁装置２は、捩りばね１以外に、以下に説明するボディ４、弁体５、電動式のアクチュエータ６等を備える。
まず、ボディ４は円筒状のボア８を有しており、ボア８は吸気路の一部をなす。また、ボディ４は、内燃機関のインテークマニホールド（図示せず。）にボルト等の締結具により締結される。
【００１６】
次に、弁体５は、円板状のバタフライ型であり、シャフト９に固定された状態でボア８内に回転自在に収容され、吸気路の開度を増減する。また、シャフト９は、ボア８を直径方向αに横切るように組み付けられており、いわゆる両持ち構造によって、ボディ４により回転可能に支持されている。すなわち、シャフト９は、直径方向αの一方側でドライベアリング１０により支持され、他方側でボールベアリング１１により支持されている。
【００１７】
また、アクチュエータ６は、電動モータ１３と減速機１４とを有し、電動モータ１３が発生するトルクを減速機１４により増幅して弁体５に伝達し、弁体５を、主に開側に回転駆動する。
ここで、ボディ４には、ボア８の直径方向αの他方側（つまり、図１においてボア８の右側）に、主に、減速機１４を収容するギヤケース１５が設けられ、ギヤケース１５の開口は、ギヤカバー１６により閉じられている。また、ボディ４には、電動モータ１３を収容するモータ収納部１７が設けられ、モータ収納部１７は、収容した電動モータ１３の軸がシャフト９の軸と平行をなすように設けられ、ギヤケース１５に開口している。
【００１８】
電動モータ１３は、通電方向を逆にすることで出力軸１９が正転、逆転のいずれの方向にも回転することができるものであり、ＥＣＵにより動作制御される。
減速機１４は、シャフト９に同軸に組み付けられたバルブギヤ２０、出力軸１９に組み付けられたピニオンギヤ２１、バルブギヤ２０およびピニオンギヤ２１の両方に噛み合う中間ギヤ２２とにより構成されている。ここで、中間ギヤ２２は、ギヤケース１５とギヤカバー１６との間に架設された支持軸２３により、回転可能に支持されている。また、中間ギヤ２２は、ピニオンギヤ２１に噛み合う大径ギヤ部２２ａ、および、大径ギヤ部２２ａと同軸に設けられてバルブギヤ２０に噛み合う小径ギヤ部２２ｂを有する。また、バルブギヤ２０は、扇形ギヤからなり、自身の外周に小径ギヤ部２２ｂと噛み合うギヤ部を有する。
【００１９】
また、バルブギヤ２０には、シャフト９とともに回転する分割型の永久磁石２５が組み付けられている。そして、永久磁石２５は、ギヤカバー１６に組み付けられたホール素子２６とともに、弁体５の回転角を検出する回転角センサ３を構成する。また、回転角センサ３が発生する信号はＥＣＵに出力され、ＥＣＵは、回転角センサ３から入力された信号に基づき、電動モータ１３を通電制御して絞り弁装置２を動作制御する。
【００２０】
また、バルブギヤ２０は、弁体５の全閉、全開それぞれの回転角を機械的に設定するための全閉時、全開時係止部２８、２９を有する。全閉時、全開時係止部２８、２９は、それぞれ、弁体５が全閉、全開の回転角まで回転したときに、全閉、全開ストッパ３０、３１に当接して係止される。なお、全閉、全開ストッパ３０、３１は、例えば、両方ともギヤケース１５に設けられ、全閉ストッパ３０は、例えば、ギヤケース１５の内壁に螺合したアジャストスクリューであり、全開ストッパ３１は、例えば、ギヤケース１５の内壁に設けた段部である。
【００２１】
以下、捩りばね１について説明する。
捩りばね１は、捩り式の２つのコイルばね３３、３４が、捩り方向が互いに逆となるように接続したものであって２つのコイルばね３３、３４の間に中間フック３５を有する。そして、絞り弁装置２に捩りばね１を組み付けた状態で、２つのコイルばね３３、３４は次のように弁体５を付勢する。
【００２２】
すなわち、コイルばね３３、３４の内、軸方向一方側に配置されるコイルばね３３（以下、一方側ばね３３と呼ぶ。）は弁体５を閉側に付勢し、軸方向他方側に配置されるコイルばね３４（以下、他方側ばね３４と呼ぶ。）は弁体５を開側に付勢する。
なお、図１、図３等において、捩りばね１に関する軸方向は、ボア８の直径方向αと一致しており、さらに、捩りばね１に関する軸方向一方側、他方側は、それぞれ直径方向αの一方側、他方側に一致していることから、捩りばね１に関する軸方向の図示を省略している。
【００２３】
また、捩りばね１は、１本の素線からなり、中間フック３５は、素線をＵ字状に折り曲げることで設けられている。ここで、中間フック３５は、素線の屈曲により軸方向に隙間（以下、フック隙間Ａと呼ぶ。）を形成する（図４および図５参照。）。そして、中間フック３５の軸方向一端は一方側ばね３３の軸方向他端に接続するとともに、中間フック３５の軸方向他端は他方側ばね３４の軸方向一端に接続している。
【００２４】
また、一方側ばね３３の軸方向一端にもフック３３ａが設けられ、フック３３ａは、例えば、ギヤケース１５に設けた係止部３３ｂに引っ掛けられて固定される。さらに、他方側ばね３４の軸方向他端にもフック３４ａが設けられ、フック３４ａは、バルブギヤ２０に設けた係合片３６に引っ掛けられ、バルブギヤ２０とともに回転可能とされる。
【００２５】
また、中間フック３５は、弁体５の回転角がデフォルト開度に相当する回転角よりも開側にあるか閉側にあるかに応じて、回転可能となったり、固定されたりする。
すなわち、弁体５の回転角がデフォルト開度相当の回転角よりも開側にある場合、中間フック３５は、係合片３６により引っ掛けられて回転可能となる。また、弁体５の回転角がデフォルト開度相当の回転角よりも閉側にある場合、中間フック３５は、ハウジング等に設けた係止部３７に引っ掛かって固定される。
【００２６】
なお、係合片３６には、中間フック３５の横ずれを防止するガイド３６ａが設けられている。また、係止部３７は、例えば、ギヤケース１５の壁部の所定位置に組み付けられた調整ねじ機能付きのアジャストスクリューからなる。また、中間フック３５は、一方側、他方側ばね３３、３４の外周側に折り曲げられた状態で絞り弁装置２に組み付けられている。
【００２７】
以上により、一方側ばね３３は、主に内燃機関の運転中に弁体５を閉側に付勢するリターンスプリングとして機能し、アクチュエータ６は、一方側ばね３３の付勢力に抗して弁体５を開側に回転駆動する。また、他方側ばね３４は、主に内燃機関の運転停止中に弁体５を開側に付勢するデフォルトスプリングとして機能する。
【００２８】
また、一方側、他方側ばね３３、３４の内周には、それぞれ、一方側、他方側ばね３３、３４の内周の当接を自身の外周面で受ける一方側、他方側ブッシュ３９、４０が配置されている。
一方側ブッシュ３９は、ボディ４の一部であって円筒形に設けられ、ギヤケース１５において軸方向他方側に隆起する。なお、一方側ブッシュ３９の内周は、ボールベアリング１１を収容する空間をなす。また、他方側ブッシュ４０は、バルブギヤ２０と一体、かつ、同軸であって円筒形状に設けられ、ギヤケース１５において軸方向一方側に隆起し、一方側ブッシュ３９との間に軸方向の隙間（以下、ブッシュ間隙間Ｂと呼ぶ。）を形成する（図５参照）。
【００２９】
〔実施例１の特徴および効果〕
実施例１の捩りばね１の特徴および効果を図４および図５に基づき説明する。なお、図４および図５の中間フック３５は、外周側に折り曲げられる前の状態で描かれている。
一方側、他方側ばね３３、３４は、それぞれ、線間隙間４２、４３を形成する。そして、一方側ばね３３の線間隙間４２の中で、一方側ばね３３と中間フック３５との接続部位における線間隙間４２ａの大きさは、捩りばね１を絞り弁装置２に組み付ける前後、どちらの状態でも、線間隙間４２の平均値よりも大きい。
【００３０】
ここで、一方側ばね３３と中間フック３５との接続部位とは、中間フック３５を外周側に折り曲げた状態（図３参照。）では、中間フック３５の立ち上がりの根元である。
なお、中間フック３５を外周側に折り曲げる前の状態（図４参照。）では、例えば、一方側ばね３３により形成される円から中間フック３５が接線方向に直線状に伸びている。そして、中間フック３５の立ち上がりの根元、つまり、一方側ばね３３と中間フック３５との接続部位は、中間フック３５を外周側に折り曲げる前の状態では、一方側ばね３３により形成される円と、中間フック３５により形成される直線との接点である。
【００３１】
また、線間隙間４２の大きさは、周方向に回転角θを定義すると、図６（ａ）に示すように、回転角θに関して連続分布となるものである。そして、線間隙間４２の大きさを、回転角θを変数としてｆ（θ）で表し、線間隙間４２の平均値をｆａｖで表すと、平均値ｆａｖは、中間フック３５の根元の回転角θ１、および、フック３３ａの根元の回転角θ２を用いると、下記の数式１により算出することができる。なお、以下の説明では、線間隙間４２ａの大きさをｆａで表す。
〔数式１〕
2017067067.tif 000003
【００３２】
同様に、他方側ばね３４の線間隙間４３の中で、他方側ばね３４と中間フック３５との接続部位における線間隙間４３ａの大きさは、捩りばね１を絞り弁装置２に組み付ける前後、どちらの状態でも、線間隙間４３の平均値よりも大きい。
ここで、他方側ばね３４と中間フック３５との接続部位は、一方側ばね３３と中間フック３５との接続部位と同様に説明することができるものである。
【００３３】
また、線間隙間４３の大きさは、周方向に回転角φを定義すると、図６（ｂ）に示すように、回転角φに関して連続分布となるものである。そして、線間隙間４３の大きさを、回転角φを変数としてｇ（φ）で表し、線間隙間４３の平均値をｇａｖで表すと、平均値ｇａｖは、中間フック３５の根元の回転角φ１、および、フック３４ａの根元の回転角φ２を用いると、下記の数式２により算出することができる。なお、以下の説明では、線間隙間４３ａの大きさをｇａで表す。
〔数式２〕
2017067067.tif 000004
【００３４】
これにより、一方側、他方側ばね３３、３４のそれぞれで中間フック３５に最も近い線間隙間４２ａ、４３ａにおいて、線間接触を抑制することができる。このため、捩りばね１において、中間フック３５近傍における線間接触を抑制することができる。
なお、ターン数は、一方側ばね３３の方が他方側ばね３４よりも多い。また、フック隙間Ａは一定である。つまり、中間フック３５に沿って、先端から一方側ばね３３の軸方向他端および他方側ばね３４の軸方向一端に移動しても、フック隙間Ａは一定である。
【００３５】
また、線間隙間４２ａの大きさｆａを平均値ｆａｖよりも大きくするには、様々な態様を採用することができる。
例えば、図６（ａ）に示すように、中間フック３５の根元においてｆ（θ）が最大値となるように（つまり、ｆａがｆ（θ）の最大値となるように、）、ｆ（θ）を設定してもよい。また、一方側ばね３３を構成する複数のターン４５の内、最も軸方向他方側に位置する１周目のターン４５をターン４５１、２周目のターン４５をターン４５２とすると、一方側ばね３３においてターン４５１に沿ってターン４５２に向かい周回していく途中まで、ｆ（θ）を大きくし、以降は、ｆ（θ）を小さくしてもよい。
【００３６】
同様に、線間隙間４３ａの大きさｇａを線間隙間４３の平均値ｇａｖよりも大きくするには、様々な態様を採用することができる。
例えば、中間フック３５の根元においてｇ（φ）が最大値となるように（つまり、ｇａがｇ（φ）の最大値となるように、）、ｇ（φ）を設定してもよい。また、他方側ばね３４を構成する複数のターン４６の内、最も軸方向一方側に位置する１周目のターン４６をターン４６１、２周目のターン４６をターン４６２とすると、他方側ばね３４においてターン４６１に沿ってターン４６２に向かい周回していく途中まで、ｇ（φ）を大きくし、以降は、ｇ（φ）を小さくしてもよい。
【００３７】
また、実施例１の捩りばね１によれば、他方側ばね３４において、線間隙間４３ａの大きさｇａが線間隙間４３の平均値ｇａｖよりも大きくなっている。
捩りばね１によれば、開側付勢の他方側ばね３４の方が、閉側付勢の一方側ばね３３よりも線間接触が発生しやすく、かつ、一般的な搭載制約から、開側付勢の他方側ばね３４のターン数は、閉側付勢の一方側ばね３３のターン数よりも少ない。したがって、開側付勢、かつ、ターン数が少ない他方側ばね３４において、線間隙間４３ａを平均値ｇａｖよりも大きくすることで、線間接触の抑制効果を顕著に得ることができる。
【００３８】
〔実施例２の特徴〕
実施例２の捩りばね１の特徴を、図７および図８に基づき説明する。なお、図７および図８の中間フック３５は、外周側に折り曲げられる前の状態で描かれている。
まず、実施例２の捩りばね１によれば、実施例１の捩りばね１と同様に、線間隙間４２ａ、４３ａは、捩りばね１を絞り弁装置２に組み付ける前後、どちらの状態でも、それぞれ、線間隙間４２、４３の平均値ｆａｖ、ｇａｖよりも大きい。
【００３９】
次に、実施例２の捩りばね１の特徴を説明するため、以下のばね間隙間Ｃを定義する。
すなわち、ばね間隙間Ｃとは、捩りばね１を一方側ブッシュ３９および他方側ブッシュ４０に組み付けた状態において、一方側ばね３３のターン４５１と、他方側ばね３４のターン４６１との間に形成される軸方向の隙間である。
【００４０】
そして、ばね間隙間Ｃは、一方側ばね３３においてターン４５１に沿ってターン４５２に向かい周回していくと、回転角θが所定の大きさθｃに到達するまではブッシュ間隙間Ｂよりも小さく、θｃを越えるとブッシュ間隙間Ｂよりも大きくなる（図８参照。）。ここで、フック隙間Ａは、先端から一方側ばね３３の軸方向他端および他方側ばね３４の軸方向一端に近付いていくのに伴い、徐々に増加していく。そして、一方側ばね３３の軸方向他端および他方側ばね３４の軸方向一端において、フック隙間Ａは、ばね間隙間Ｃの最小値に等しくなり、ばね間隙間Ｃは、ターン４５１に沿ってターン４５２に向かい周回していくのに伴い、徐々に増加していき、θｃを越えるとブッシュ間隙間Ｂよりも大きくなる。
【００４１】
〔実施例２の効果〕
実施例２の捩りばね１によれば、ばね間隙間Ｃは、一方側ばね３３においてターン４５１に沿ってターン４５２に向かい周回していく途中でブッシュ間隙間Ｂよりも大きくなる。
これにより、ブッシュ間隙間Ｂにターン４５１、４６１が噛み込むのを防止することができる。
【００４２】
〔実施例３の特徴および効果〕
実施例３の捩りばね１の特徴を、図９に基づき説明する。なお、図９の中間フック３５は、外周側に折り曲げられる前の状態で描かれている。
まず、実施例３の捩りばね１によれば、実施例１の捩りばね１と同様に、線間隙間４２ａ、４３ａは、捩りばね１を絞り弁装置２に組み付ける前後、どちらの状態でも、それぞれ、線間隙間４２、４３の平均値ｆａｖ、ｇａｖよりも大きい。また、ばね間隙間Ｃは、実施例２の捩りばね１と同様に、回転角θがθｃに到達するまではブッシュ間隙間Ｂよりも小さく、θｃを越えるとブッシュ間隙間Ｂよりも大きくなる。
【００４３】
次に、実施例３の捩りばね１によれば、一方側ばね３３の径が他方側ばね３４の径よりも大きい。
これにより、線間接触が発生しやすい他方側ばね３４において、他方側ブッシュ４０との径方向のクリアランスを縮小することができる。このため、捩りばね１の組み付け時における姿勢の悪化を他方側ブッシュ４０により内周側から抑制することができるので、線間接触の抑制効果を更に高めることができる。
【００４４】
〔実施例４の特徴〕
実施例４の捩りばね１の特徴を、図１０および図１１に基づき説明する。なお、図９および図１１の中間フック３５は、外周側に折り曲げられる前の状態で描かれている。
まず、実施例４の捩りばね１によれば、実施例１の捩りばね１と同様に、線間隙間４２ａ、４３ａは、捩りばね１を絞り弁装置２に組み付ける前後、どちらの状態でも、それぞれ、線間隙間４２、４３の平均値ｆａｖ、ｇａｖよりも大きい。
【００４５】
また、実施例４の捩りばね１によれば、ばね間隙間Ｃは、実施例２と同様のθｃで階段状に拡大する（図１１参照。）。ここで、フック隙間Ａは、一定であり、先端から一方側ばね３３の軸方向他端までの間で変わらない。また、ばね間隙間Ｃは、θｃまで一定であってフック隙間Ａに等しく、ブッシュ間隙間Ｂよりも小さい。そして、ばね間隙間Ｃは、θｃにおいて段階状に拡大してブッシュ間隙間Ｂよりも大きくなる。
これにより、捩りばね１を一方側、他方側ブッシュ３９、４０に組み付けるときに、ターン４５１、４６１の内周がそれぞれ一方側、他方側ブッシュ３９、４０のエッジに接触しないように位置取りするのが容易になる。
【００４６】
〔実施例５の特徴〕
実施例５の捩りばね１の特徴を、図１２に基づき説明する。
まず、実施例５の捩りばね１によれば、実施例１の捩りばね１と同様に、線間隙間４２ａ、４３ａは、捩りばね１を絞り弁装置２に組み付ける前後、どちらの状態でも、それぞれ、線間隙間４２、４３の平均値ｆａｖ、ｇａｖよりも大きい。
【００４７】
また、実施例５の捩りばね１によれば、ばね間隙間Ｃは、実施例２の捩りばね１と同様のθｃでブッシュ間隙間Ｂよりも大きくなる。
次に、実施例５の捩りばね１によれば、中間フック３５は、一方側、他方側ばね３３、３４の内周側に折り曲げられてブッシュ間隙間Ｂに突き出ている。
【００４８】
つまり、一方側ばね３３においてターン４５１に沿ってターン４５２に向かい周回していく途中でばね間隙間Ｃをブッシュ間隙間Ｂよりも大きくすることで、中間フック３５を内周側に折り曲げてブッシュ間隙間Ｂに配置することができる。このため、捩りばね１の径方向の体格を縮小することができる。
【００４９】
〔実施例６の特徴〕
実施例６の捩りばね１の特徴を、図１３に基づき説明する。
まず、実施例６の捩りばね１によれば、実施例１の捩りばね１と同様に、線間隙間４２ａ、４３ａは、捩りばね１を絞り弁装置２に組み付ける前後、どちらの状態でも、それぞれ、線間隙間４２、４３の平均値ｆａｖ、ｇａｖよりも大きい。
【００５０】
また、実施例６の捩りばね１によれば、実施例３の捩りばね１と同様に、ばね間隙間Ｃは階段状に拡大してブッシュ間隙間Ｂよりも大きくなる。なお、ばね間隙間Ｃが階段状に拡大する位置は、中間フック３５と一方側、他方側ばね３３、３４との境界、つまり、一方側ばね３３の軸方向他端および他方側ばね３４の軸方向一端である。また、フック隙間Ａは全てブッシュ間隙間Ｂよりも小さく、ばね間隙間Ｃは全周でブッシュ間隙間Ｂよりも大きい。
【００５１】
次に、実施例６の捩りばね１によれば、中間フック３５は、一方側、他方側ばね３３、３４の内周側に折り曲げられてブッシュ間隙間Ｂに突き出ている。
つまり、中間フック３５と一方側、他方側ばね３３、３４との接続部位で階段状にばね間隙間Ｃを拡大することで、中間フック３５を内周側に折り曲げてブッシュ間隙間Ｂに配置することができる。このため、捩りばね１の径方向の体格を縮小することができる。
【００５２】
〔変形例〕
本発明は、その要旨を逸脱しない範囲で様々な変形例を考えることができる。
例えば、実施例の捩りばね１によれば、線間隙間４２ａ、４３ａは、捩りばね１を絞り弁装置２に組み付ける前後、どちらの状態でも、それぞれ、線間隙間４２、４３の平均値ｆａｖ、ｇａｖよりも大きいが、線間隙間４２、４３はこのような態様に限定されない。例えば、捩りばね１を絞り弁装置２に組み付けた後の状態では、線間隙間４２ａ、４３ａがそれぞれ線間隙間４２、４３の平均値ｆａｖ、ｇａｖと同等になるように設定してもよい。
【００５３】
また、実施例３の捩りばね１によれば、一方側ばね３３の径が他方側ばね３４の径よりも大きく、かつ、一方側ブッシュ３９の径が他方側ブッシュ４０の径よりも大きいが、他方側ばね３４の径を一方側ばね３３の径よりも大きしてもよい（図１４参照）。
この場合、線間接触が発生しやすい他方側ばね３４において、他方側ブッシュ４０との径方向のクリアランスを拡大することができる。このため、捩りばね１の姿勢が組み付け時に悪化しても、１つのターン４６が別のターン４６の内側に入り込む現象（図１５参照。）を抑制することができる。このため、線間接触の抑制効果を更に高めることができる。なお、図１５において、線間接触が発生している箇所を符号Ｘで表記した。
【００５４】
また、実施例２〜５の捩りばね１によれば、ばね間隙間Ｃは、θｃでブッシュ間隙間Ｂよりも大きくなり、フック隙間Ａは、ブッシュ間隙間Ｂよりも小さいが、フック隙間Ａ、ブッシュ間隙間Ｂおよびばね間隙間Ｃは、このような態様に限定されない。
例えば、フック隙間Ａを、中間フック３５の先端から一方側ばね３３の軸方向他端に近付いていく途中の所定の位置まではブッシュ間隙間Ｂよりも小さく、所定の位置を越えるとブッシュ間隙間Ｂよりも大きくなるように、かつ、ばね間隙間Ｃをターン４５１の全周でブッシュ間隙間Ｂよりも大きくなるように設定してもよい。このとき、フック隙間Ａを所定の位置で階段状に拡大してもよい。
【００５５】
また、実施例の捩りばね１によれば、一方側、他方側ばね３３、３４のターン数は、一方側ばね３３の方が他方側ばね３４よりも多くなるように設定されていたが、ターン数の大小は、特に限定されず、他方側ばね３４の方が一方側ばね３３よりも多くなるように設定してもよい。
また、実施例の捩りばね１によれば、中間フック３５は、外周側または内周側に折り曲げられた状態で絞り弁装置２に組み付けられていたが、中間フック３５を外周側または内周側に折り曲げずに、捩りばね１を絞り弁装置２に組み付けてもよい。
【００５６】
また、実施例１の捩りばね１によれば、フック隙間Ａは一定であり、実施例２の捩りばね１によれば、フック隙間Ａは、先端から一方側ばね３３の軸方向他端および他方側ばね３４の軸方向一端に近付いていくのに伴い、徐々に増加していたが、フック隙間Ａの態様は、これらの態様に限定されない。例えば、図１６に示すように、フック隙間Ａを、先端から一方側ばね３３の軸方向他端および他方側ばね３４の軸方向一端に近付いていくのに伴い、徐々に減少させてもよい。
【００５７】
また、実施例１の捩りばね１によれば、一方側ばね３３の線間隙間４２の中で線間隙間４２ａの大きさが線間隙間４２の平均値よりも大きく、かつ、他方側ばね３４の線間隙間４３の中で線間隙間４３ａの大きさが線間隙間４３の平均値よりも大きくなっていたが、捩りばね１の態様はこのような態様に限定されない。
例えば、一方側ばね３３の複数の線間隙間４２の中で、最も軸方向他方側に存在する線間隙間４２を他の線間隙間４２よりも大きくしてもよく、他方側ばね３４の複数の線間隙間４３の中で、最も軸方向一方側に存在する線間隙間４３を、他の線間隙間４３よりも大きくしてもよい。また、一方側ばね３３の複数の線間隙間４２の中で、最も軸方向他方側に存在する線間隙間４２を他の線間隙間４２よりも大きくし、かつ、他方側ばね３４の複数の線間隙間４３の中で、最も軸方向一方側に存在する線間隙間４３を、他の線間隙間４３よりも大きくしてもよい。
【００５８】
さらに、実施例の捩りばね１は、内燃機関の吸気路の開度を増減する絞り弁装置２に用いられていたが、捩りばね１を、内燃機関の排気路の開度を増減する絞り弁装置２に用いてもよい。この場合、排気路の中には、排気ガスを吸気路に還流するための還流路も含まれている。
【符号の説明】
【００５９】
１  捩りばね  ２  絞り弁装置  ５  弁体  ３３  一方側ばね（コイルばね）  ３４  他方側ばね（コイルばね）  ３５  中間フック（フック）  ４２、４２ａ、４３、４３ａ  線間隙間  
【図１】
2017067067.tif 000005
【図２】
2017067067.tif 000006
【図３】
2017067067.tif 000007
【図４】
2017067067.tif 000008
【図５】
2017067067.tif 000009
【図６】
2017067067.tif 000010
【図７】
2017067067.tif 000011
【図８】
2017067067.tif 000012
【図９】
2017067067.tif 000013
【図１０】
2017067067.tif 000014
【図１１】
2017067067.tif 000015
【図１２】
2017067067.tif 000016
【図１３】
2017067067.tif 000017
【図１４】
2017067067.tif 000018
【図１５】
2017067067.tif 000019
【図１６】
2017067067.tif 000020