(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
モータと、
内部に吸気通路が形成されたボディと、
このボディを貫通した絞弁軸と、
この絞弁軸に固定された絞弁と、
前記絞弁軸の端部に固定されているとともに前記モータからの駆動力を絞弁軸に伝達して前記絞弁を開閉させる駆動力伝達手段と、
前記絞弁軸を囲んで設けられ前記駆動力伝達手段からの力と反対方向の弾性力による釣り合いで前記絞弁を所定の角度で停止させる弾性手段と、
を備え、前記弾性手段は、一端部が前記ボディに設けられたストッパの端面に係止され、他端部が前記駆動力伝達手段に係止され、駆動伝達手段の作動に連動した弾性手段の変形により前記弾性力が変化するようになっている吸気絞弁装置であって、
前記弾性手段の中間部には、前記駆動力伝達手段からの力に対抗した力を弾性手段に生じさせ前記駆動力伝達手段に対して負荷を与える負荷付与手段が設けられており、
前記弾性手段は、両端部に被係止部がそれぞれ形成されているとともに、円形の一部が欠けた欠円形状のゴムで構成された弾性ゴムである
吸気絞弁装置。
【請求項２】
負荷付与手段は、弾性ゴムの中間部から径方向に突出した被係止部と、ボディに設けられ前記被係止部を当接した状態で挟んだ一対の当接部とから構成されており、負荷は弾性ゴムの圧縮変形により生じるようになっている請求項１に記載の吸気絞弁装置。
【請求項３】
駆動力伝達手段は、モータ軸に固定されたモータギヤに歯合し、かつ弾性手段の両端部にそれぞれ形成された被係止部に当接する一対の延出部を有するスロットルギヤである請求項１または請求項２に記載の吸気絞弁装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、車両の走行状態に応じて吸入空気量を制御する吸気絞弁装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図７は従来の吸気絞弁装置の正面図、図８は図７の右側面図である。
この吸気絞弁装置は、内部に吸気通路２が形成されたボディ１を貫通し回動自在の絞弁軸３と、この絞弁軸３に固定された絞弁４と、絞弁軸３の端部に固定されているスロットルギヤ５と、このスロットルギヤ５に歯合したモータギヤ６と、このモータギヤ６が端部で固定されたモータ８のモータ軸７と、絞弁軸３を囲んで設けられスロットルギヤ５からの力と反対方向の対抗した弾性力による釣り合いで絞弁４を所定の角度で停止させる弾性ゴム９とを備えている。
【０００３】
弾性ゴム９は、円形の一部が欠けた欠円形状のゴムで構成されており、両端部には径方向に延びた第１の被係止部９ａおよび第２の被係止部９ｂがそれぞれ形成されている。また、第１の被係止部９ａはボディ１に突出して形成された円弧形状で帯状のストッパ１０の第１の当接面１０ａに当接し、第２の被係止部９ｂはストッパ１０の第２の当接面１０ｂに当接するようになっている。
また、弾性ゴム９は、スロットルギヤ５の柱部５ｃから時計方向に延出した第１の延出部５ａで第１の被係止部９ａが押圧され、時計方向に圧縮変形するようになっている。また、弾性ゴム９は、スロットルギヤ５の柱部５ｃから反時計方向に延出した第２の延出部５ｂで第２の被係止部９ｂが押圧され、反時計方向に圧縮変形するようになっている。
【０００４】
上記構成の吸気絞弁装置では、絞弁４の開閉度合いは、アクセル操作量に比例するとともに、車両の状態、例えば前後輪の回転差によるスリップ等も考慮して、吸気通路２を通過する吸入空気量を制御して内燃機関の出力を制御している。そのため、絞弁４の開閉操作は、アクセルペダルとリンク機構による直結構造によるのではなく、アクセル操作量と上記スリップ等とのデータに基づいたモータ８の駆動操作により行われる。
【０００５】
この吸気絞弁装置では、モータ８に通電することでモータギヤ６は駆動し、モータギヤ６に歯合したスロットルギヤ５は回動し、スロットルギヤ５と一体の絞弁軸３および絞弁４も回動する。このとき、スロットルギヤ５はその回動方向に対して反対方向に弾性ゴム９から弾性力が作用し、この弾性力とスロットルギヤ５の回動力とが後述するように釣り合ったところで絞弁４が停止する。
この絞弁４の回動角度は開度センサ（図示せず）で検出されており、検出した回動角度信号は出力値として制御回路部（図示せず）に送られている。そこでは、出力値が設定目標値に達成しているか否かを判別し、達していないときには、制御回路部からの信号でモータ８の電流値が制御され、絞弁軸３のトルクが制御され、絞弁４は新たな回動角度で停止する。
【０００６】
次に、弾性ゴム９の弾性力とスロットルギヤ５の回動力とが釣り合う仕組みについて説明する。
例えば、図７の状態の絞弁４を時計方向である開方向に回動させようとする場合には、モータ８からの駆動力で、モータギヤ６を介してスロットルギヤ５は時計方向に回動し、第１の延出部５ａは、第１の被係止部９ａを押圧する。このとき、第２の被係止部９ｂはストッパ１０の第２の当接面１０ｂを押圧しているので、弾性ゴム９は、第１の被係止部９ａの時計方向の回動に連動して圧縮変形し、変形に伴う弾性力が増大し、その弾性力とスロットルギヤ５の回動力とが釣り合った時点で絞弁４の回動は停止する。図９はそのときに図である。
【０００７】
また、絞弁４を全開から閉方向に回動させようとする場合には、モータ８への通電量を低減させ、モータ８の駆動力を低下させることで、圧縮された弾性ゴム９の反時計方向の弾性力が、スロットルギヤ５に作用する時計方向の回動力よりも勝ることになる。その結果、スロットルギヤ５は、第１の被係止部９ａ、第１の延出部５ａを通じて反時計方向に回動する。その回動に連動して弾性ゴム９が伸長する結果、弾性力が低減し、その弾性力とスロットルギヤ５の回動力とが釣り合った時点で絞弁４の回動は停止する。
【０００８】
なお、絞弁４が全閉のときには、第２の延出部５ｂと第２の被係止部９ｂとが当接し、また第１の被係止部９ａと第１の当接面１０ａとが当接しており、弾性ゴム９からは絞弁４に対して開く方向に弾性力が作用している。
また、絞弁４が全開のときには、第１の延出部５ａと第１の被係止部９ａとが当接し、また第２の被係止部９ｂと第２の当接面１０ｂとが当接しており、弾性ゴム９からは絞弁４に対して閉じる方向に弾性力が作用している。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
上記の吸気絞弁装置では、弾性ゴム９の弾性力とスロットルギヤ５の回動力とが釣り合った時点で絞弁４の回動は停止するようになっており、モータ８が通電されていないときには、弾性ゴム９の第１の被係止部９ａはストッパ１０の第１の当接面１０ａおよび第１の延出部５ａに当接し、また弾性ゴム９の第２の被係止部９ｂはストッパ１０の第２の当接面１０ｂおよび第２の延出部５ｂに当接していなければならない。
しかしながら、被係止部９ａ、９ｂ、延出部５ａ、５ｂおよびストッパ１０の寸法誤差等により、被係止部９ａ、９ｂと、ストッパ１０との間に隙間が生じたときには、次のような問題点があった。
【００１０】
即ち、図７において、絞弁４を反時計方向である閉方向に回動させようとした場合には、モータ８からの駆動力で、モータギヤ６を介してスロットルギヤ５を反時計方向に回動し、第２の延出部５ｂは、第２の被係止部９ｂを押圧する。このとき、第１の被係止部９ａとストッパ１０の第１の当接面１０ａとの間に隙間Ａがあるので、第１の被係止部９ａはストッパ１０の第１の当接面１０ａを押圧してなく、第１の延出部５ａを押圧しているので、弾性ゴム９は反時計方向に圧縮変形せずそのまま回動してしまう。つまり、スロットルギヤ５は弾性ゴム９からの弾性力を受けることなく無負荷の状態で回動してしまい、図１０の点線で示すようにこの隙間Ａの回動区間では、モータ８への通電量による絞弁４の開度制御ができず、ひいては内燃機関の回転数制御にも悪影響を与えることになる。
【００１１】
この発明は、かかる問題点を解決することを課題とするものであって、被係止部、延出部およびストッパの寸法誤差等により、被係止部と、ストッパとの間に隙間が生じたときでも、その隙間による開度制御の影響を低減させることができる吸気絞弁装置を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
この発明の吸気絞弁装置は、モータと、内部に吸気通路が形成されたボディと、このボディを貫通した絞弁軸と、この絞弁軸に固定された絞弁と、前記絞弁軸の端部に固定されているとともに前記モータからの駆動力を絞弁軸に伝達して前記絞弁を開閉させる駆動力伝達手段と、前記絞弁軸を囲んで設けられ前記駆動力伝達手段からの力と反対方向の弾性力による釣り合いで前記絞弁を所定の角度で停止させる弾性手段とを備え、前記弾性手段は、一端部が前記ボディに設けられたストッパの端面に係止され、他端部が前記駆動力伝達手段に係止され、駆動伝達手段の作動に連動した弾性手段の変形により前記弾性力が変化するようになっている吸気絞弁装置であって、前記弾性手段の中間部には、前記駆動力伝達手段からの力に対抗した力を弾性手段に生じさせ前記駆動力伝達手段に対して負荷を与える負荷付与手段が設けられており、前記弾性手段は、両端部に被係止部がそれぞれ形成されているとともに、円形の一部が欠けた欠円形状のゴムで構成された弾性ゴムである。
【００１４】
この発明の吸気絞弁装置では、負荷付与手段は、弾性ゴムの中間部から径方向に突出した被係止部と、ボディに設けられ前記被係止部を当接した状態で挟んだ一対の当接部とから構成されており、負荷は弾性ゴムの圧縮変形により生じるようになっている。
【００１７】
この発明の吸気絞弁装置では、駆動力伝達手段は、モータ軸に固定されたモータギヤに歯合し、かつ弾性手段の両端部にそれぞれ形成された被係止部に当接する一対の延出部を有するスロットルギヤである。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態に係る吸気絞弁装置について説明するが、図７ないし図９と同一または相当部材、部位については同一符号を付して説明する。
実施の形態１．
図１は実施の形態１の吸気絞弁装置の正面図、図２は図１の吸気絞弁装置の右側面図である。
この吸気絞弁装置は、内部に吸気通路２が形成されたボディ１を貫通し回動自在の絞弁軸３と、この絞弁軸３に固定された絞弁４と、絞弁軸３の端部に固定されている駆動力伝達手段であるスロットルギヤ５と、このスロットルギヤ５に歯合したモータギヤ６と、このモータギヤ６が端部で固定されたモータ８のモータ軸７と、絞弁軸３を囲んで設けられスロットルギヤ５からの力と反対方向の対抗した弾性力による釣り合いで絞弁４を所定の角度で停止させる弾性手段である弾性ゴム９とを備えている。
【００１９】
弾性ゴム９は、円形の一部が欠けた欠円形状のゴムで構成されており、両端部には径方向に延びた第１の被係止部９ａおよび第２の被係止部９ｂがそれぞれ形成されている。また、第１の被係止部９ａはボディ１に突出して形成された円弧形状で帯状のストッパ１０の第１の当接面１０ａに当接し、第２の被係止部９ｂはストッパ１０の第２の当接面１０ｂに当接するようになっている。
また、弾性ゴム９は、スロットルギヤ５の柱部５ｃから時計方向に延出した第１の延出部５ａで第１の被係止部９ａが押圧され、時計方向に圧縮変形するようになっている。また、弾性ゴム９は、スロットルギヤ５の柱部５ｃから反時計方向に延出した第２の延出部５ｂで第２の被係止部９ｂが押圧され、反時計方向に圧縮変形するようになっている。
【００２０】
また、吸気絞弁装置は、弾性ゴム９の中間部に設けられ、スロットルギヤ５からの力に対抗した力を弾性ゴム９に生じさせスロットルギヤ５に対して負荷を与える負荷付与手段を備えている。
負荷付与手段は、弾性ゴム９から径方向に突出した第３の被係止部９ｃと、ボディ１に設けられ第３の被係止部９ｃを当接した状態で挟んだ第１の当接部２０ａおよび第２の当接部２０ｂとから構成されており、負荷は弾性ゴム９の圧縮変形により生じるようになっている。
【００２１】
上記構成の吸気絞弁装置では、モータ８に通電することでモータギヤ６は駆動し、モータギヤ６に歯合したスロットルギヤ５は回動し、スロットルギヤ５と一体の絞弁軸３および絞弁４も回動する。このとき、スロットルギヤ５にはその回動方向に対して反対方向に弾性ゴム９から弾性力が作用し、この弾性力とスロットルギヤ５の回動力とが釣り合ったところで絞弁４が停止する。
この絞弁４の回動角度は開度センサ（図示せず）で検出されており、検出した回動角度信号は出力値として制御回路部（図示せず）に送られている。そこでは、出力値が設定目標値に達成しているか否かを判別し、達していないときには、制御回路部からの信号でモータ８の電流値が制御され、絞弁軸３のトルクが制御され、絞弁４は新たな回動角度で停止する。
【００２２】
そして、図１の状態の絞弁４を時計方向である開方向に回動させようとする場合には、モータ８からの駆動力で、モータギヤ６を介してスロットルギヤ５は時計方向に回動し、第１の延出部５ａは、第１の被係止部９ａを押圧し、また第３の被係止部９ｃは、第２の当接部２０ｂを押圧する。このとき、第２の被係止部９ｂはストッパ１０の第２の当接面１０ｂを押圧しているので、図３に示すように、弾性ゴム９は、第１の被係止部９ａが時計方向に回動して圧縮変形し、変形に伴う弾性力が増大し、その弾性力とスロットルギヤ５の回動力とが釣り合った時点で絞弁４の回動は停止する。
【００２３】
また、絞弁４を全開から閉方向に回動させようとする場合には、モータ８への給電値を低減させ、モータ８の駆動力を低下させることで、圧縮された弾性ゴム９の反時計方向の弾性力が、スロットルギヤ５に作用する時計方向の回動力よりも勝ることになる。その結果、第１の被係止部９ａ、第１の延出部５ａを通じてスロットルギヤ５は反時計方向に回動する。その回動に連動して弾性ゴム９が伸長するので、弾性力が低減し、その弾性力とスロットルギヤ５の回動力とが釣り合った時点で絞弁４の回動は停止する。
【００２４】
また、図１において、絞弁４を反時計方向である閉方向に回動させようとした場合には、モータ８からの駆動力で、モータギヤ６を介してスロットルギヤ５を反時計方向に回動し、第２の延出部５ｂは、第２の被係止部９ｂを押圧する。このとき、第１の被係止部９ａとストッパ１０の第１の当接面１０ａとの間に隙間Ａがあるので、第１の被係止部９ａはストッパ１０の第１の当接面１０ａを押圧していないものの、第３の被係止部９ｃは第１の当接部２０ａを押圧しているので、弾性ゴム９の第２の被係止部９ｂ側では圧縮変形が生じ、その圧縮変形に伴う弾性力がスロットルギヤ５に対して時計方向に付与される。
【００２５】
即ち、第１の被係止部９ａとストッパ１０の第１の当接面１０ａとの間に隙間Ａがあるときでも、スロットルギヤ５は弾性ゴム９からの弾性力を受けることになる。
図１０の一点鎖線は、このときのスロットルギヤ５に対する負荷と絞弁開度との関係を示しており、隙間Ａの回動区間でも、モータ８への通電量による絞弁４の開度制御が可能となる。
【００２６】
なお、絞弁４が全閉のときには、第２の延出部５ｂと第２の被係止部９ｂとが当接し、また第１の被係止部９ａと第１の当接面１０ａとが当接しており、弾性ゴム９からは絞弁４に対して開く方向に弾性力が作用している。
また、絞弁４が全開のときには、第１の延出部５ａと第１の被係止部９ａとが当接し、また第２の被係止部９ｂと第２の当接面１０ｂとが当接しており、弾性ゴム９からは絞弁４に対して閉じる方向に弾性力が作用している。
【００２７】
実施の形態２．
図４は実施の形態２の吸気絞弁装置の正面図、図５は図４の吸気絞弁装置の右側面図で、図６は図４の吸気絞弁装置の別の使用態様を示す図である。
この実施の形態では、弾性手段として、コイルねじりばね３０を用いている点、負荷付与手段として、コイルねじりばね３０の中間部に形成された第３の被係止部３０ｃと、ボディ１から突出して設けられ第３の被係止部３０ｃに係止したピン３１とから構成されている点が実施の形態１の吸気絞弁装置と異なり、他の構成は実施の形態１の吸気絞弁装置と同様である。
【００２８】
この実施の形態では、第１の被係止部３０ａとストッパ１０の第１の当接面１０ａとの間に隙間Ａがあるときに、絞弁４を反時計方向である閉方向に回動させようとした場合には、モータ８からの駆動力で、モータギヤ６を介してスロットルギヤ５を反時計方向に回動し、第２の延出部５ｂは、第２の被係止部３０ｂを押圧する。このとき、第１の被係止部３０ａはストッパ１０の第１の当接面１０ａを押圧していないものの、第３の被係止部３０ｃはピン３１に係止されているので、コイルねじりばね３０ではねじれ変形が生じ、そのねじれ変形に伴う弾性力がスロットルギヤ５の時計方向に付与される。
即ち、第１の被係止部３０ａとストッパ１０の第１の当接面１０ａとの間に隙間Ａがあるときでも、スロットルギヤ５はコイルねじりばね３０の弾性力を受けることになり、この回動区間でも、モータ８の通電量に応じて絞弁４の開度が変化し、モータ８の通電量による絞弁４の開度制御が可能となる。
【００２９】
なお、上記各実施の形態では、弾性手段として、弾性ゴム９、コイルねじりばね３０について説明したが、勿論このものに限定されるものではない。
また、駆動力伝達手段として、スロットルギヤ５について説明したが、モータの駆動力を絞弁軸に伝達するものであれば、このものに限定されない。
【００３０】
【発明の効果】
以上、説明したように、この発明の吸気絞弁装置によれば、弾性手段の中間部に、駆動力伝達手段からの力に対抗した力を弾性手段に生じさせ前記駆動力伝達手段に対して負荷を与える負荷付与手段を設けたので、例えば駆動力伝達手段の端部とストッパの端面との間に隙間がある吸気絞弁装置の場合でも、駆動力伝達手段の作動全域において駆動力伝達手段は弾性手段からの弾性力を受けることになり、駆動力伝達手段からの力と弾性手段からの弾性力との釣り合いにより、絞弁の開度を静定することができ、モータの通電量による絞弁の開度制御が不可能である区域が生じるようなことはない。
また、弾性手段は、両端部に被係止部がそれぞれ形成されているとともに、円形の一部が欠けた欠円形状のゴムで構成された弾性ゴムであるので、簡単な構成で駆動力伝達手段からの力と反対方向の弾性力を得ることができる。
【００３２】
また、この発明の吸気絞弁装置によれば、負荷付与手段は、弾性ゴムの中間部から径方向に突出した被係止部と、ボディに設けられ前記被係止部を当接した状態で挟んだ一対の当接部とから構成されているので、簡単な構成で、駆動力伝達手段に対する弾性ゴムの圧縮変形による負荷を生じさせることができる。
【００３５】
また、この発明の吸気絞弁装置によれば、駆動力伝達手段は、モータ軸に固定されたモータギヤに歯合し、かつ弾性手段の両端部にそれぞれ形成された被係止部に当接する一対の延出部を有するスロットルギヤであるので、簡単な構成でモータの駆動力は絞弁軸に確実に伝達される。
【図面の簡単な説明】
【図１】  この発明の実施の形態１の吸気絞弁装置の正面図である。
【図２】  図１の吸気絞弁装置の側面図である。
【図３】  図１の吸気絞弁装置の別の使用態様を示す正面図である。
【図４】  この発明の実施の形態２の吸気絞弁装置の正面図である。
【図５】  図４の吸気絞弁装置の側面図である。
【図６】  図４の吸気絞弁装置の別の使用態様を示す正面図である。
【図７】  従来の吸気絞弁装置の正面図である。
【図８】  図７の吸気絞弁装置の側面図である。
【図９】  図７の吸気絞弁装置の別の使用態様を示す正面図である。
【図１０】  絞弁の開度とスロットルギヤに対する負荷との関係を示す図である。
【符号の説明】
１  ボディ、２  吸気通路、３  絞弁軸、４  絞弁、５  スロットルギヤ（駆動力伝達手段）、５ａ  第１の延出部、５ｂ  第２の延出部、８  モータ、９  弾性ゴム（弾性手段）、９ａ  第１の被係止部、９ｂ  第２の被係止部、９ｃ  第３の被係止部、１０  ストッパ、１０ａ  第１の当接面、１０ｂ  第２の当接面、２０ａ  第１の当接部、２０ｂ  第２の当接部、３０  コイルねじりばね（弾性手段）、３０ａ  第１の被係止部、３０ｂ  第２の被係止部、３０ｃ  第３の被係止部、３１  ピン。
【図１】
0003750934.tif 000002
【図２】
0003750934.tif 000003
【図３】
0003750934.tif 000004
【図４】
0003750934.tif 000005
【図５】
0003750934.tif 000006
【図６】
0003750934.tif 000007
【図７】
0003750934.tif 000008
【図８】
0003750934.tif 000009
【図９】
0003750934.tif 000010
【図１０】
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