(57)【要約】【課題】樹脂成形において肉厚部分となるスロットルギヤにおけるオープナ当接部と全閉当接部の形状精度のばらつきを、より低減することができる、電子制御式スロットル装置のスロットルギヤを提供する。【解決手段】樹脂成形された略円板状のスロットルギヤ５０であって、スロットルバルブ２の開度が最小開度に達した場合にスロットルボデー１に設けられた全閉ストッパ部材６０に当接する全閉当接部５６が、スロットルギヤ５０の回転軸から遠ざかる方向に、略円板状の外周部から突出するように形成されており、スロットルギヤ５０の回転軸に直交する面である側面部において、全閉当接部５６からスロットルギヤ５０の回転軸までにおける全閉当接部５６に隣接する位置には、全閉当接部５６の周囲の厚さよりも薄くした肉抜き凹み部５６Ａ、５６Ｂが形成されている。【選択図】図３
2009138660.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に吸気通路が形成されたスロットルボデーと、
前記吸気通路を横切るように前記スロットルボデーに回転可能に設けられたスロットルシャフトと、
前記スロットルシャフトに設けられて当該スロットルシャフトの回転により前記吸気通路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開閉する回転動力を発生する電動式アクチュエータと、
前記電動式アクチュエータの回転動力を前記スロットルシャフトに伝達する複数のギヤと、を備えた電子制御式スロットル装置において、前記スロットルシャフトの一端に設けられ、樹脂成形された略円板状のギヤである、電子制御式スロットル装置のスロットルギヤにおいて、
前記スロットルギヤには、前記スロットルバルブの開度が最小開度に達した場合に前記スロットルボデーに設けられた全閉ストッパ部材に当接する全閉当接部が、当該スロットルギヤの回転軸から遠ざかる方向に、略円板状の外周部から突出するように形成されており、
前記スロットルギヤの回転軸に直交する面である側面部において、前記全閉当接部から当該スロットルギヤの回転軸までにおける前記全閉当接部に隣接する位置には、前記全閉当接部の周囲の厚さよりも薄くした肉抜き凹み部が形成されている、
電子制御式スロットル装置のスロットルギヤ。
【請求項２】
内部に吸気通路が形成されたスロットルボデーと、
前記吸気通路を横切るように前記スロットルボデーに回転可能に設けられたスロットルシャフトと、
前記スロットルシャフトに設けられて当該スロットルシャフトの回転により前記吸気通路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開閉する回転動力を発生する電動式アクチュエータと、
前記電動式アクチュエータの回転動力を前記スロットルシャフトに伝達する複数のギヤと、を備えた電子制御式スロットル装置において、前記スロットルシャフトの一端に設けられ、樹脂成形された略円板状のギヤである、電子制御式スロットル装置のスロットルギヤにおいて、
前記スロットルギヤには、前記電動式アクチュエータへの通電が停止された場合に前記スロットルバルブの開度を最小開度よりもやや大きなオープナ開度に保持するためのオープナと当接するオープナ当接部が、当該スロットルギヤの回転軸に直交する面である側面部において当該スロットルギヤの外周部の近傍に、前記回転軸に平行な方向に突出するように形成されており、
前記スロットルギヤの前記側面部において、前記オープナ当接部から当該スロットルギヤの回転軸までにおける前記オープナ当接部に隣接する位置には、前記オープナ当接部の周囲の厚さよりも薄くした肉抜き凹み部が形成されている、
電子制御式スロットル装置のスロットルギヤ。
【請求項３】
請求項２に記載の電子制御式スロットル装置のスロットルギヤであって、
前記オープナ当接部に隣接する位置に形成された肉抜き凹み部において前記オープナ当接部に接触する位置に、前記スロットルギヤの回転軸に向かう方向に延びる補強リブ部が形成されている、
電子制御式スロットル装置のスロットルギヤ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関のスロットルバルブに回転動力を伝達する、電子制御式スロットル装置のスロットルギヤに関する。
【背景技術】
【０００２】
まず、図１、図２を用いて、スロットル装置の概略を説明する。
例として本実施の形態にて説明するスロットル装置は、内燃機関（エンジン）を備えた車両に搭載され、内燃機関に吸入する空気量を制御することで内燃機関の回転数を制御するものである。
スロットル装置は、制御コンピュータ（図示省略）からの駆動信号に基づいてモータ４（電動式アクチュエータに相当）を駆動し、当該モータ４に設けられたピニオンギヤ３２を回転させ、ピニオンギヤ３２の回転動力を、カウンタギヤ１４を介してスロットルギヤ５０に伝達する。
スロットルギヤ５０はスロットルシャフト６の一端に固定されており、スロットルギヤ５０が回転するとスロットルシャフト６が回転する。スロットルシャフト６は、スロットルボデー１の内部に形成された吸気通路１ａ（図１の例では、紙面に直交する方向に吸気通路１ａが形成されている）を横切るように設けられ、且つ回転可能に設けられている。
スロットルシャフト６が回転すると、スロットルシャフト６に固定されたスロットルバルブ２が、吸気通路１ａ内で回転し、吸気通路１ａの開口面積を変化させ、吸気通路１ａ内を通過する空気量が制御される。
【０００３】
また、スロットル装置は、制御コンピュータの故障等によりモータ４が非通電状態となっても、スロットルバルブ２を吸気通路１ａ内で全閉にせず、安全な速度で退避走行が可能となるように、アイドル開度よりも少し大きな開度のオープナ開度とするためのオープナ当接部５５が、スロットルギヤ５０に形成されている（図３、図４参照）。
また、運転者がアクセルを離した状態（いわゆる全閉状態）では、スロットルバルブ２を吸気通路１ａ内で全閉にせず、上記のオープナ開度よりは小さいがアイドリング回転の維持を可能とする最小開度とするための全閉当接部５６が、スロットルギヤ５０に形成されている（図３、図４参照）。
スロットルギヤ５０は樹脂成形品であり、上記のオープナ当接部５５、及び全閉当接部５６は、退避走行時、及びアイドリング時の内燃機関の回転数を決定する重要な部分であるため、非常に高い形状精度と信頼性が要求される。
また、電子制御式スロットル装置の従来技術として、特許文献１には、磨耗粉除去手段を備え、動力伝達装置の動作不良を防止する電子制御式スロットル制御装置が提案されている。
【特許文献１】特開２００４−２７０５１８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記に説明したオープナ当接部５５、及び全閉当接部５６は、周囲の形状に対して突出した形状であり、肉厚形状である。樹脂成形品において、肉厚形状部分は、肉厚部分に凹みが発生するいわゆる「ひけ」を起こし易く、「ひけ」が発生した場合は形状精度が低下する。また、オープナ当接部５５は、周囲に対して大きく突出した形状（図４参照）を有しており、樹脂成形の直後から固まるまでの間に傾斜して、形状精度が低下する可能性がある。従って、形状精度のばらつきが比較的大きい。
これらの点に対して、特許文献１に記載された従来技術では、スロットル装置におけるスロットルギヤのオープナ当接部及び全閉当接部の周囲が平面状であり、特に形状精度のばらつきを低減させるような工夫は見当たらない。
本発明は、このような点に鑑みて創案されたものであり、樹脂成形において肉厚部分となるスロットルギヤにおけるオープナ当接部と全閉当接部の形状精度のばらつきを、より低減することができる、電子制御式スロットル装置のスロットルギヤを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するための手段として、本発明の第１発明は、請求項１に記載されたとおりの電子制御式スロットル装置のスロットルギヤである。
請求項１に記載の電子制御式スロットル装置のスロットルギヤは、内部に吸気通路が形成されたスロットルボデーと、前記吸気通路を横切るように前記スロットルボデーに回転可能に設けられたスロットルシャフトと、前記スロットルシャフトに設けられて当該スロットルシャフトの回転により前記吸気通路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開閉する回転動力を発生する電動式アクチュエータと、前記電動式アクチュエータの回転動力を前記スロットルシャフトに伝達する複数のギヤと、を備えた電子制御式スロットル装置において、前記スロットルシャフトの一端に設けられ、樹脂成形された略円板状のギヤである、電子制御式スロットル装置のスロットルギヤである。
前記スロットルギヤには、前記スロットルバルブの開度が最小開度に達した場合に前記スロットルボデーに設けられた全閉ストッパ部材に当接する全閉当接部が、当該スロットルギヤの回転軸から遠ざかる方向に、略円板状の外周部から突出するように形成されており、前記スロットルギヤの回転軸に直交する面である側面部において、前記全閉当接部から当該スロットルギヤの回転軸までにおける前記全閉当接部に隣接する位置には、前記全閉当接部の周囲の厚さよりも薄くした肉抜き凹み部が形成されている。
【０００６】
また、本発明の第２発明は、請求項２に記載されたとおりの電子制御式スロットル装置のスロットルギヤである。
請求項２に記載の電子制御式スロットル装置のスロットルギヤは、内部に吸気通路が形成されたスロットルボデーと、前記吸気通路を横切るように前記スロットルボデーに回転可能に設けられたスロットルシャフトと、前記スロットルシャフトに設けられて当該スロットルシャフトの回転により前記吸気通路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開閉する回転動力を発生する電動式アクチュエータと、前記電動式アクチュエータの回転動力を前記スロットルシャフトに伝達する複数のギヤと、を備えた電子制御式スロットル装置において、前記スロットルシャフトの一端に設けられ、樹脂成形された略円板状のギヤである、電子制御式スロットル装置のスロットルギヤである。
前記スロットルギヤには、前記電動式アクチュエータへの通電が停止された場合に前記スロットルバルブの開度を最小開度よりもやや大きなオープナ開度に保持するためのオープナと当接するオープナ当接部が、当該スロットルギヤの回転軸に直交する面である側面部において当該スロットルギヤの外周部の近傍に、前記回転軸に平行な方向に突出するように形成されており、前記スロットルギヤの前記側面部において、前記オープナ当接部から当該スロットルギヤの回転軸までにおける前記オープナ当接部に隣接する位置には、前記オープナ当接部の周囲の厚さよりも薄くした肉抜き凹み部が形成されている。
【０００７】
また、本発明の第３発明は、請求項３に記載されたとおりの電子制御式スロットル装置のスロットルギヤである。
請求項３に記載の電子制御式スロットル装置のスロットルギヤは、請求項２に記載の電子制御式スロットル装置のスロットルギヤであって、前記オープナ当接部に隣接する位置に形成された肉抜き凹み部において前記オープナ当接部に接触する位置に、前記スロットルギヤの回転軸に向かう方向に延びる補強リブ部が形成されている。
【発明の効果】
【０００８】
請求項１に記載の電子制御式スロットル装置のスロットルギヤによれば、肉厚部分となる全閉当接部に隣接する位置に肉抜き凹み部を形成することで、全閉当接部に「ひけ」が発生することを適切に抑制することができる。
これにより、全閉当接部の形状精度のばらつきを、より低減することができる。
【０００９】
また、請求項２に記載の電子制御式スロットル装置のスロットルギヤによれば、肉厚部分となるオープナ当接部に隣接する位置に肉抜き凹み部を形成することで、オープナ当接部に「ひけ」が発生することを適切に抑制することができる。
これにより、オープナ当接部の形状精度のばらつきを、より低減することができる。
【００１０】
また、請求項３に記載の電子制御式スロットル装置のスロットルギヤによれば、補強リブ部にてオープナ当接部を補強することで、樹脂成形の直後から固まるまでの間に、オープナ当接部が傾斜することを防止することができる。
これにより、オープナ当接部の形状精度のばらつきを、更に低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下に本発明を実施するための最良の形態を図面を用いて説明する。
図１は、本発明の（電子制御式スロットル装置の）スロットルギヤ５０を備えた、電子制御式スロットル装置の例を示す断面図である。また図２は、当該電子制御式スロットル装置の右側面図（ギヤカバー１８を取り外した状態）を示している。
まず、図１及び図２を用いて、電子制御式スロットル装置の構造について説明する。
【００１２】
●［電子制御式スロットル装置の構造（図１、図２）］
本実施の形態にて説明する電子制御式スロットル装置は、ボア壁部２０及びモータ収容部２４が形成されたアルミダイカスト製のスロットルボデー１を備えている。
ボア壁部２０内には、図１において紙面に直交する方向に貫通する、ほぼ中空円筒状の吸気通路１ａが形成されている。なお、電子制御式スロットル装置は、エアクリーナの下流側、且つインテークマニホールドの上流側に接続される。
スロットルシャフト６は、吸気通路１ａを横切るようにボア壁部２０に挿通され、一方の端部６ａは、ボア壁部２０に一体成形された軸受部２１に対して、軸受８を介して回転可能に支持されている。また、軸受部２１の開口端部には、吸気通路１ａとボア壁部２０の外側の空間とを遮断するプラグ７が装着されている。
【００１３】
また、スロットルシャフト６の他方の端部６ｂは、ボア壁部２０に一体成形された軸受部２２に対して、軸受１０を介して回転可能に支持されている。スロットルシャフト６の前記端部６ｂは、軸受部２２を貫通して外部に突出しており、この突出部には、略円板状のスロットルギヤ５０が固定されている。
また、スロットルシャフト６には、回転軸Ｌ回りにスロットルシャフト６が回転することによって吸気通路１ａを開閉するスロットルバルブ２が、スクリュ３により固定されている。
【００１４】
モータ収容部２４には、スロットルバルブ２を開閉する回転動力を発生するモータ４（電動式アクチュエータに相当）が収められている。モータ４の回転動力は、当該モータ４に設けられたピニオンギヤ３２と、カウンタシャフト３４にて回転可能に支持されたカウンタギヤ１４を介して、スロットルシャフト６の端部６ｂに設けられたスロットルギヤ５０に伝達される（図２参照）。
スロットルボデー１とスロットルギヤ５０との間には、戻しバネ４０が設けられており、戻しバネ４０は、スロットルバルブ２を閉じる方向に、スロットルギヤ５０に対して付勢力を与えるように掛止されている。また、戻しバネ４０には、モータ４への通電が停止された場合にスロットルバルブ２の開度を、最小開度よりもやや大きなオープナ開度に保持するためのオープナ４３（この場合、戻しバネ４０の中間位置にフック形状に形成されている）が形成されている。スロットルギヤ５０は、モータ４への通電が停止された場合に閉方向に付勢されるが、スロットルギヤ５０に形成されたオープナ当接部５５（図３、図４参照）が戻しバネ４０に形成されたオープナ４３に当接し、最小開度よりもやや大きなオープナ開度が保持される。
【００１５】
オープナ開度は最小開度（アイドリング開度）よりもやや大きな開度であり、モータ４への通電が停止された状態であっても、安全な速度での退避走行を可能とする開度である。当該オープナ開度から、モータ４からの回転動力にてオープナ４３からの抗力よりも大きな力で閉じ側に回転させて、更にスロットルバルブ２の開度を小さくすると、スロットルボデー１に設けられた全閉ストッパ部材６０に、スロットルギヤ５０に形成された全閉当接部５６が当接する。全閉ストッパ部材６０に全閉当接部５６が当たった位置が、スロットルバルブ２の開度が最小開度（アイドリング開度）となる位置であり、内燃機関がアイドル回転数を維持するために最低限必要な開度である。
なお、１本のバネの中間の所定位置にオープナ４３を形成し、当該オープナ４３の前後でバネの巻き方向を変更した戻しバネ４０の構造については、従来と同様であるので説明を省略する。
【００１６】
以上に説明したように、スロットルギヤ５０には、アクセル全閉時にスロットルバルブ２の開度を最小開度としてアイドル回転数を決めるための全閉当接部５６が、高い形状精度で形成されている。また、スロットルギヤ５０には、通電停止時等で、スロトルバルブ２の開度をオープナ開度とするオープナ当接部５５が、高い形状精度で形成されている。
なお、スロットルギヤ５０は樹脂成形品であり、肉厚部分に凹みが発生するいわゆる「ひけ」が発生すると、必要な形状精度を確保できない場合がある。上記の全閉当接部５６及びオープナ当接部５５は、どちらも肉厚部分であり、「ひけ」が発生する可能性が比較的大きい。なお、「ひけ」の発生は、樹脂成形品において、ロット、温度管理等、種々の要因でばらつく。
そこで、本発明のスロットルギヤ５０は、「ひけ」の発生を低減して形状精度のばらつきを低減する、以下に説明する特徴を有している。
【００１７】
●［スロットルギヤ５０の構造（図３、図４）］
図３は、本発明のスロットルギヤ５０の外観を示す正面図、左側面図、右側面図である。また図４は、全閉当接部５６、オープナ当接部５５、補強リブ部５７の概略形状を示す斜視図である。なお、図５には従来のスロットルギヤ１５０の左側面図、右側面図の例を示す。
図３及び図４に示すように、スロットルギヤ５０は、略円板状の形状であり、スロットルバルブ２の開度が最小開度に達した場合にスロットルボデー１に設けられた全閉ストッパ部材６０（図２参照）に当接する全閉当接部５６が形成されている。また、全閉当接部５６は、スロットルギヤ５０の回転軸Ｌから遠ざかる方向に、略円板状の外周部から突出するように形成されている。
また、スロットルギヤ５０の回転軸Ｌに直交する側面部（右側面部、及び左側面部）において、全閉当接部５６から回転軸Ｌに向かう全閉当接部５６に隣接する位置には、全閉当接部５６の周囲の厚さよりも薄くした肉抜き凹み部５６Ａ、５６Ｂが形成されている。
【００１８】
これに対して、図５に示す従来のスロットルギヤ１５０では、図３における肉抜き凹み部５６Ａ、５６Ｂに相当する位置には肉抜き凹み部が形成されておらず、全閉当接部１５６の周囲の厚さとほぼ同じとなっている。
全閉当接部５６は、非常に高い形状精度が要求されるが、樹脂成形品において肉厚部分（周囲の形状に対してより多くの樹脂を必要とする部分）であるので、いわゆる「ひけ」が発生する可能性がある。しかし、上記に説明したように、全閉当接部５６の周囲に肉抜き凹み部５６Ａ、５６Ｂを形成することで、全閉当接部５６に「ひけ」が発生することを適切に防止することができる。このため、形状精度のばらつきを、より低減することができる。
【００１９】
また、図３及び図４に示すように、スロットルギヤ５０には、スロットルバルブ２が最小開度に達する少し前に、戻しバネ４０に形成されたオープナ４３（図２参照）に当接するオープナ当接部５５が形成されている。また、オープナ当接部５５は、スロットルギヤ５０の回転軸Ｌに直交する側面部（図３の場合、左側面部）においてスロットルギヤ５０の外周部の近傍となる位置に、回転軸Ｌに平行な方向に突出するように形成されている。
また、スロットルギヤ５０の回転軸Ｌに直交する側面部（右側面部、及び左側面部）において、オープナ当接部５５から回転軸Ｌに向かうオープナ当接部５５に隣接する位置には、オープナ当接部５５の周囲の厚さよりも薄くした肉抜き凹み部５６Ａ、５６Ｂが形成されている。
【００２０】
これに対して、図５に示す従来のスロットルギヤ１５０では、図３における肉抜き凹み部５６Ａ、５６Ｂに相当する位置には肉抜き凹み部が形成されておらず、オープナ当接部１５６の周囲の厚さとほぼ同じとなっている。
オープナ当接部５６は、非常に高い形状精度が要求されるが、樹脂成形品において肉厚部分（周囲の形状に対してより多くの樹脂を必要とする部分）であるので、いわゆる「ひけ」が発生する可能性がある。しかし、上記に説明したように、オープナ当接部５６の周囲に肉抜き凹み部５６Ａ、５６Ｂを形成することで、オープナ当接部５６に「ひけ」が発生することを適切に防止することができる。このため、形状精度のばらつきを、より低減することができる。
【００２１】
また、オープナ当接部５５に隣接する位置に形成された肉抜き凹み部５６Ａには、オープナ当接部５５に接触する位置に、スロットルギヤ５０の回転軸Ｌに向かう方向に延びる補強リブ部５７が形成されている。
図４に示すように、オープナ当接部５５は、図３における右側面を底面として置くと、鉛直上方に向かって立った状態となる。樹脂成形の直後から固まるまでの間に、オープナ当接部５５が、全閉当接部５６との境界部分から傾斜する可能性がある。この傾斜の方向は、オープナ当接部５５の底面の形状から、回転軸Ｌに向かう方向に傾斜し易い。
そこで、この傾斜を防止するために、オープナ当接部５６の回転軸Ｌの側に、補強リブ部５７を形成している。また、補強リブ部５７は、回転軸Ｌの側からオープナ当接部５５の側に向かって、徐々に高さ（回転軸Ｌに平行な方向の高さ）が高くなるように形成されているが、「ひけ」の要因を増やさないようにし、且つ樹脂成形の直後、早期に固まるように、適切な高さを設定している。
【００２２】
以上に説明したように、図３の断面ＡＡに示す肉抜き凹み部５６Ａ、５６Ｂにおけるスロットルギヤ５０の厚さＴＡ（回転軸Ｌに平行な方向の厚さ）を適切に設定することで、全閉当接部５６とオープナ当接部５５に必要な強度を確保するとともに、「ひけ」の発生を防止している。また、図３の断面ＢＢに示すスロットルギヤ５０の厚さＴＢの厚さも同様に設定している。
なお、図３に示す本実施の形態にて説明したスロットルギヤ５０は、図５に示す従来のスロットルギヤ１５０に対して、肉抜き凹み部５６Ａ、５６Ｂが追加されていることに加えて、どちらのスロットルギヤにも形成されている肉抜き部において、肉抜き部の幅ＷＡ、ＷＢが、より幅広形状に設定されている。
本実施の形態では、スロットルギヤ５０の構造を、以上に説明した構造とすることで、全閉当接部５６、オープナ当接部５５は、高い形状精度を確保するとともに、強度を確保するために肉厚の形状としても、「ひけ」の発生を適切に防止することができる。
【００２３】
本発明の電子制御式スロットル装置のスロットルギヤ５０は、本実施の形態で説明した外観、構造等に限定されず、本発明の要旨を変更しない範囲で種々の変更、追加、削除が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】電子制御式スロットル装置の構造の一実施の形態を説明する図（断面図）である。
【図２】図１に示した電子制御式スロットル装置の右側面図（ギヤカバー１８を取り外した状態）の例を説明する図である。
【図３】本発明の電子制御式スロットル装置のスロットルギヤ５０の外観及び構造の例を説明する図（左側面図、正面図、右側面図、及び一部の断面図）である。
【図４】本発明の電子制御式スロットル装置のスロットルギヤ５０における全閉当接部５６、オープナ当接部５５の概略形状を説明する斜視図である。
【図５】従来の電子制御式スロットル装置における、従来のスロットルギヤ１５０の外観及び構造の例を説明する図（左側面図、右側面図）である。
【符号の説明】
【００２５】
１        スロットルボデー
１ａ      吸気通路
２        スロットルバルブ
４        モータ
６        スロットルシャフト
６ａ、６ｂ    端部
８、１０      軸受
１４      カウンタギヤ
２０      ボア壁部
２１、２２    軸受部
３２      ピニオンギヤ
４３      オープナ
５０      スロットルギヤ
５５      オープナ当接部
５６      全閉当接部
５６Ａ、５６Ｂ    肉抜き凹み部
５７      補強リブ部
６０      全閉ストッパ部材
【図１】
2009138660.tif 000003
【図２】
2009138660.tif 000004
【図３】
2009138660.tif 000005
【図４】
2009138660.tif 000006
【図５】
2009138660.tif 000007