JP4490897B2

JP4490897B2 - 電子制御式スロットル弁装置

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Publication number: JP4490897B2
Application number: JP2005299887A
Authority: JP
Inventors: 富治磯貝; 寛谷村
Original assignee: Aisan Industry Co Ltd; Denso Corp
Current assignee: Aisan Industry Co Ltd; Denso Corp
Priority date: 2005-10-14
Filing date: 2005-10-14
Publication date: 2010-06-30
Anticipated expiration: 2025-10-14
Also published as: DE102006046451B4; US20070084439A1; DE102006046451C5; US7428892B2; JP2007107468A; DE102006046451A1

Description

この発明は、スロットル弁を電動機等のアクチュエータにより駆動するように構成した電子制御式スロットル弁装置に関する。

従来、この種の装置として、例えば、下記の特許文献１に記載された装置がある。この装置は、スロットル弁と、スロットル弁を駆動させるアクチュエータと、スロットル弁及びアクチュエータを収容し支持するスロットルボディとを備える。アクチュエータの出力側端部（基端部）は、支持手段を介してスロットルボディに固定される。また、アクチュエータの非出力側端部（自由端）は、弾性体を介してスロットルボディに支持される。このように構成することで、アクチュエータの両端部をスロットルボディに対して支持し、効果的に耐振性を向上させるようにしている。ここでは、弾性体の一例として、コイルスプリング、ウェーブワッシャ及びＯリングが開示されている。

特許第３３６４８７３号公報

ところが、上記した電子制御式スロットル弁装置では、アクチュエータとスロットルボディとの間に介在する弾性体につき、アクチュエータとスロットルボディのそれぞれに対する接触部の面積が両方とも比較的小さいことから、その接触部の面圧が比較的大きくなっていた。このため、例えば、アクチュエータのケースが金属製で、スロットルボディが樹脂製である場合、樹脂製のスロットルボディでクリープ変形が起きるおそれがあった。この結果、耐振性が持続できなくなるおそれがあった。

この発明は上記事情に鑑みてなされたものであって、その目的は、アクチュエータとスロットルボディとの間に介在する弾性体によってアクチュエータ又はスロットルボディにクリープ変形が起きないようにした電子制御式スロットル弁装置を提供することにある。

上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、スロットル弁と、スロットル弁を駆動させるアクチュエータと、スロットル弁及びアクチュエータを収容して支持するスロットルボディと、アクチュエータのケースとスロットルボディとは、相互に材質及び形状が異なることと、アクチュエータのケースとスロットルボディとの間に介在する弾性体とを備えた電子制御式スロットル弁装置において、弾性体は、略環状の板ばね材より形成され、アクチュエータのケースに接触する接触部と、スロットルボディに接触する接触部とを含み、両接触部のうち一方が他方よりも接触面積が大きく形成され、接触面積の大きい接触部が略環状の板ばね座部よりなり、板ばね座部がケース又はスロットルボディのうち変形し易い材質部品に接触し、接触面積の小さい接触部が板ばね材の一部を舌片状に折り曲げてなる複数の爪部よりなり、各爪部の先端が円周方向に向いて配置され、各爪部がケース又はスロットルボディのうち変形し難い材質部品に接触して撓むことを趣旨とする。

上記発明の構成によれば、スロットルボディとアクチュエータのケースとの間に弾性体が介在するので、スロットルボディとアクチュエータとの間のがたつきが抑えられる。ここで、弾性体は、略環状の板ばね材より形成され、接触面積の大きい接触部が略環状の板ばね座部よりなり、板ばね座部がアクチュエータのケース又はスロットルボディのうち変形し易い材質部品に接触し、接触面積の小さい接触部が板ばね材の一部を舌片状に折り曲げてなる複数の爪部よりなり、各爪部の先端が円周方向に向いて配置され、各爪部がアクチュエータのケース又はスロットルボディのうち変形し難い材質部品に接触している。従って、接触面積の小さい各爪部では、接触面積の大きい板ばね座部よりも被接触部に対する面圧が大きいが、被接触部が変形し難い材質部品にあることから、その変形が抑えられる。一方、接触面積の大きい板ばね座部では、接触面積の小さい各爪部よりも被接触部に対する面圧が小さいので、被接触部が変形し易い材質部品にあっても、その変形が抑えられる。また、板ばね材をプレス加工するだけで、弾性体が一体形成される。
ここで、変形し易い材質部品には、例えば、合成樹脂製のスロットルボディが該当し、変形し難い材質部品には、例えば、アクチュエータを構成する金属製のケースが該当する。

上記目的を達成するために、請求項２に記載の発明は、スロットル弁と、スロットル弁を駆動させるアクチュエータと、スロットル弁及びアクチュエータを収容して支持するスロットルボディと、アクチュエータのケースとスロットルボディとは、相互に材質及び形状が異なることと、アクチュエータのケースとスロットルボディとの間に介在する弾性体とを備えた電子制御式スロットル弁装置において、弾性体は、略環状の板ばね材より形成され、アクチュエータのケースに接触する接触部と、スロットルボディに接触する接触部とを含み、両接触部のうち一方が他方よりも接触面積が大きく形成され、接触面積の大きい接触部が略環状の板ばね座部よりなり、板ばね座部がケース又はスロットルボディのうち変形し易い形状部品に接触し、接触面積の小さい接触部が板ばね材の一部を舌片状に折り曲げてなる複数の爪部よりなり、各爪部の先端が円周方向に向いて配置され、各爪部がケース又はスロットルボディのうち変形し難い形状部品に接触して撓むことを趣旨とする。
ここで、変形し易い形状部品には、例えば、アクチュエータを構成する合成樹脂製の肉薄なケースが該当し、変形し難い形状部品には、例えば、合成樹脂製の肉厚なスロットルボディが該当する。

上記発明の構成によれば、スロットルボディとアクチュエータのケースとの間に弾性体が介在するので、スロットルボディとアクチュエータとの間のがたつきが抑えられる。ここで、弾性体は、略環状の板ばね材より形成され、接触面積の大きい接触部が略環状の板ばね座部よりなり、板ばね座部がアクチュエータのケース又はスロットルボディのうち変形し易い形状部品に接触し、接触面積の小さい接触部が板ばね材の一部を舌片状に折り曲げてなる複数の爪部よりなり、各爪部の先端が円周方向に向いて配置され、各爪部がアクチュエータのケース又はスロットルボディのうち変形し難い形状部品に接触している。従って、接触面積の小さい各爪部では、接触面積の大きい板ばね座部よりも被接触部に対する面圧が大きいが、被接触部が変形し難い形状部品にあることから、その変形が抑えられる。一方、接触面積の大きい板ばね座部では、接触面積の小さい各爪部よりも被接触部に対する面圧が小さいので、被接触部が変形し易い形状部品にあっても、その変形が抑えられる。また、板ばね材をプレス加工するだけで、弾性体が一体形成される。

上記目的を達成するために、請求項３に記載の発明は、スロットル弁と、スロットル弁を駆動させるアクチュエータと、スロットル弁及びアクチュエータを収容して支持するスロットルボディと、アクチュエータのケースとスロットルボディとは、相互に材質及び形状が異なることと、アクチュエータのケースとスロットルボディとの間に介在する弾性体とを備えた電子制御式スロットル弁装置において、弾性体は、環状の金属板材にゴム材を貼り付けて形成され、アクチュエータのケースに接触する接触部と、スロットルボディに接触する接触部とを含み、両接触部のうち一方が他方よりも接触面積が大きく形成され、接触面積の大きい接触部が金属板材の環状座面よりなり、金属板材の環状座面がケース又はスロットルボディのうち変形し易い材質部品に接触し、接触面積の小さい接触部がゴム材の端面よりなり、ゴム材の端面がケース又はスロットルボディのうち変形し難い材質部品に接触したことを趣旨とする。

上記発明の構成によれば、接触面積の大きい接触部が金属板材の環状座面よりなるので、弾性体に比べて、接触面積の大きい接触部に係る面圧が均一で小さくなる。

上記目的を達成するために、請求項４に記載の発明は、スロットル弁と、スロットル弁を駆動させるアクチュエータと、スロットル弁及びアクチュエータを収容して支持するスロットルボディと、アクチュエータのケースとスロットルボディとは、相互に材質及び形状が異なることと、アクチュエータのケースとスロットルボディとの間に介在する弾性体とを備えた電子制御式スロットル弁装置において、弾性体は、環状の金属板材にゴム材を貼り付けて形成され、アクチュエータのケースに接触する接触部と、スロットルボディに接触する接触部とを含み、両接触部のうち一方が他方よりも接触面積が大きく形成され、接触面積の大きい接触部が金属板材の環状座面よりなり、金属板材の環状座面がケース又はスロットルボディのうち変形し易い形状部品に接触し、接触面積の小さい接触部がゴム材の端面よりなり、ゴム材の端面がケース又はスロットルボディのうち変形し難い形状部品に接触したことを趣旨とする。

請求項１に記載の発明によれば、アクチュエータとスロットルボディとの間に介在する弾性体によってアクチュエータ又はスロットルボディにクリープ変形が起きることを防止することができる。また、板ばね材をプレス加工するだけで弾性体を比較的安価に製造することができる。

請求項２に記載の発明によれば、アクチュエータとスロットルボディとの間に介在する弾性体によってアクチュエータ又はスロットルボディにクリープ変形が起きることを防止することができる。また、板ばね材をプレス加工するだけで弾性体を比較的安価に製造することができる。

請求項３に記載の発明によれば、アクチュエータとスロットルボディとの間に介在する弾性体によってアクチュエータ又はスロットルボディにクリープ変形が起きることを防止することができる。また、金属板材の環状座面に係る面圧が均一で小さくなるので、弾性体に比べて、クリープ変形防止効果を高めることができる。

請求項５に記載の発明によれば、アクチュエータとスロットルボディとの間に介在する弾性体によってアクチュエータ又はスロットルボディにクリープ変形が起きることを防止することができる。また、金属板材の環状座面に係る面圧が均一で小さくなるので、弾性体に比べて、クリープ変形防止効果を高めることができる。

［第１実施形態］
以下、本発明の電子制御式スロットル弁装置を具体化した第１実施形態につき図面を参照して詳細に説明する。

図１に、電子制御式スロットル弁装置１を平断面図により示す。このスロットル弁装置１は、主要な構成要素として、スロットルボディ２、スロットル軸３、スロットル弁４、ＤＣモータ５、減速機構６及びオープナ機構７を備える。

この実施形態で、スロットルボディ２は、エンジンの吸気通路（図示略）に連通するボア８を含む合成樹脂製の弁ハウジング９と、弁ハウジング９の開口端を閉鎖する合成樹脂製のエンドフレーム１０とを含む。スロットル軸３及びスロットル弁４は、弁ハウジング９に収容され支持される。すなわち、スロットル軸３は、ボア８を貫通して配置され、その両端がベアリング１１，１２を介して弁ハウジング９に回転可能に支持される。スロットル弁４は、スロットル軸３上にネジで固定されて設けられ、ボア８内に配置される。

図２に、スロットルボディ２からエンドフレーム１０を取り外した状態の弁ハウジング９を正面図により示す。スロットル軸３の一端には、スロットルギア１３が固定される。スロットルギア１３と弁ハウジング９との間には、スロットル弁４を閉方向へ付勢するためのリターンスプリング１４が設けられる。リターンスプリング１４は、オープナ機構７を構成する一要素である。

この実施形態で、ＤＣモータ５は、本発明のアクチュエータに相当し、弁ハウジング９に収容され支持される。ＤＣモータ５は、スロットル弁４を開方向へ駆動するために減速機構６を介してスロットル軸３に駆動連結される。すなわち、ＤＣモータ５の出力軸５ａ上には、モータギア１５が固定される。モータギア１５が、中間ギア１６を介してスロットルギア１３に連結される。中間ギア１６は、大径ギア１６ａと小径ギア１６ｂとが一体をなす二段ギアであり、ピン軸１７を介して弁ハウジング９に回転可能に支持される。大径ギア１６ａには、モータギア１５が連結され、小径ギア１６ｂには、スロットルギア１３が連結される。

従って、図１に示すように、スロットル弁４の全閉状態から、ＤＣモータ５が通電により作動して出力軸５ａが正方向へ回転し、モータギア１５が回転することにより、その回転が中間ギア１６により減速されてスロットルギア１３に伝達される。これにより、スロットル軸３及びスロットル弁４が、リターンスプリング１４の付勢力に抗して回動され、ボア８が開かれる。すなわち、スロットル弁４が開弁される。また、スロットル弁４をある開度に保持するために、ＤＣモータ５に通電により回転力を発生させることにより、その回転力がモータギア１５、中間ギア１６及びスロットルギア１３を介し保持力としてスロットル軸３及びスロットル弁４に伝達される。この保持力がリターンスプリング１４の付勢力に均衡することにより、スロットル弁４がある開度に保持される。

ここで、スロットルボディ２の弁ハウジング９に対するＤＣモータ５の取付構造について説明する。ＤＣモータ５は、金属製のケース５ａの中に固定子及び回転子等を含む電気的機構を収容して構成される。図１，２に示すように、ＤＣモータ５は、弁ハウジング９に形成された穴９ａに収容されて固定される。すなわち、図１に示すように、ＤＣモータ５の出力側端部（基端部）は、ブラケット１８及びネジ１９を介して弁ハウジング９に固定される。また、ＤＣモータ５の非出力側端部（自由端）は、弾性体２０を介して弁ハウジング９に支持される。このような取付構造によりＤＣモータ５の両端部をスロットルボディ２（弁ハウジング９）に支持することで、弁ハウジング９とＤＣモータ５との間のがたつきを防止するようにしている。

図３に、図１の鎖線円Ｓ１の部分を拡大して示す。上記したように弁ハウジング９が合成樹脂製であり、ＤＣモータ５のケース５ａが金属製であることにより、この実施形態では、弁ハウジング９とケース５ａとが相互に材質及び形状が異なっている。図３に示すように、弾性体２０は、ケース５ａの自由端に形成された凸部５ｃに嵌め込まれた状態で、ケース５ａと弁ハウジング９との間に介在している。

図４に、弾性体２０を平面図により示す。図５に、弾性体２０を正面図により示す。図６に、図４のＡ−Ａ線に沿った断面図を示す。この実施形態で、弾性体２０は、略環状の板ばね材より形成される。弾性体２０は、ＤＣモータ５のケース５ａに接触する複数（この実施形態では３つ）の第１接触部Ｃ１と、弁ハウジング９に接触する第２接触部Ｃ２とを含む。両接触部Ｃ１，Ｃ２のうち第２接触部Ｃ２が第１接触部Ｃ１よりも接触面積が大きく形成される。すなわち、接触面積の大きい第２接触部Ｃ２が略環状の板ばね座部２０ａよりなり、接触面積の小さい第１接触部Ｃ１が板ばね材の一部を略Ｕ字状に複数押し抜き、その押し抜きの内側に残った複数の舌片状部分を折り曲げてなる複数の爪部２０ｂよりなる。板ばね座部２０ａは、ケース５ａの凸部５ｃに対応する中心孔２０ｃを含む。図５，６に示すように、舌片状部分は、板ばね座部２０ａの表面から上方へ突出するように略へ字状に折り曲げられており、爪部２０ｂは、その舌片状部分の先端に位置する。図４に示すように、各爪部２０ｂは、その先端が円周方向において同じ向きに配置される。この実施形態で、弾性体２０はプレス加工により形成される。そして、図３に示すように、接触面積の大きい板ばね座部２０ａが、変形し易い材質部品である合成樹脂製の弁ハウジング９に接触し、接触面積の小さい各爪部２０ｂが、変形し難い材質部品である金属製のケース５ａに接触している。ここで、より精密には、接触時に各爪部２０ｂの折り曲げ部がＲ面をなし、このＲ面にて各爪部２０ｂがケース５ａに接触し、各爪部２０ｂの先端がケース５ａに当たらないようになっている。このことにより、各爪部２０ｂがケース５ａに対して引っ掛からず滑るようになっている。

以上説明したこの実施形態の電子制御式スロットル弁装置１によれば、スロットルボディ２の弁ハウジング９とＤＣモータ５のケース５ａとの間に弾性体２０が介在するので、スロットルボディ２とＤＣモータ５との間のがたつきが抑えられる。

ここで、弾性体２０は、ケース５ａに接触する各爪部２０ｂと、弁ハウジング９に接触する板ばね座部２０ａのうち、接触面積の大きい板ばね座部２０ａが、変形し易い材質部品である合成樹脂製の弁ハウジング９に接触し、接触面積の小さい各爪部２０ｂが、変形し難い材質部品である金属製のケース５ａに接触している。従って、接触面積の小さい各爪部２０ｂでは、接触面積の大きい板ばね座部２０ａよりもケース５ａの被接触部に対する面圧が大きいが、被接触部が変形し難い材質部品である金属製のケース５ａにあることから、その変形が抑えられる。一方、接触面積の大きい板ばね座部２０ａでは、接触面積の小さい各爪部２０ｂよりも弁ハウジング９に対する面圧が小さいので、被接触部が変形し易い材質部品である合成樹脂製の弁ハウジング９にあっても、その変形が抑えられる。この結果、ＤＣモータ５とスロットルボディ２との間に介在する弾性体２０によって合成樹脂製の弁ハウジング９（スロットルボディ２）にクリープ変形が起きることを未然に防止することができる。

また、この実施形態では、板ばね材をプレス加工するだけで、弾性体２０が一体形成される。このため、弾性体２０を比較的安価に製造することができる。

［第２実施形態］
次に、本発明の電子制御式スロットル弁装置を具体化した第２実施形態につき図面を参照して詳細に説明する。

尚、以下に説明する各実施形態において、前記第１実施形態と同等の構成要素については、同一の符号を付して説明を省略し、以下には異なった点を中心に説明する。

この実施形態では、弁ハウジング９及びＤＣモータ５のケース５ａの構成、並びに、弾性体２０の配置向きの点で、第１実施形態と異なる。図７は、図３に準ずる断面図である。この実施形態では、弁ハウジング９及びＤＣモータ５のケース５ａが互いに同じ材質（例えば、合成樹脂又はアルミニウム）により構成される。従って、弁ハウジング９とケース５ａは、互いに同じ材質であるにもかかわらず、ケース５ａが肉薄に形成され、弁ハウジング９が肉厚に形成されることから、両者５ａ，９の間で、ケース５ａが変形し易い形状部品となり、弁ハウジング９が変形し難い形状部品となっている。これに伴い、弾性体２０の配置向きは、第１実施形態と逆向きとなっている。すなわち、弾性体２０の板ばね座部２０ａがケース５ａに接触し、各爪部２０ｂが弁ハウジング９に接触するように配置される。つまり、図７に示すように、接触面積の大きい板ばね座部２０ａが、変形し易い形状部品である肉薄なケース５ａに接触し、接触面積の小さい各爪部２０ｂが、変形し難い形状部品である肉厚な弁ハウジング９に接触している。

従って、この実施形態において、接触面積の小さい各爪部２０ｂでは、接触面積の大きい板ばね座部２０ａよりも弁ハウジング９の被接触部に対する面圧が大きいが、被接触部が変形し難い形状部品である肉厚な弁ハウジング９にあることから、その変形が抑えられる。一方、接触面積の大きい板ばね座部２０ａでは、接触面積の小さい各爪部２０ｂよりもケース５ａに対する面圧が小さいので、被接触部が変形し易い形状部品である肉薄なケース５ａにあっても、その変形が抑えられる。このため、ＤＣモータ５とスロットルボディ２との間に介在する弾性体２０によって肉薄なケース５ａにクリープ変形が起きることを未然に防止することができる。

［第３実施形態］
次に、本発明の電子制御式スロットル弁装置を具体化した第３実施形態につき図面を参照して詳細に説明する。

この実施形態では、弾性体２１の構成の点で、第１実施形態と異なる。図８に、弾性体２１を平面図により示す。図９に、図８のＢ−Ｂ線に沿った断面図を示す。この実施形態では、第１実施形態の弾性体２０と比較して、爪部２１ｂを含む各舌片状部分の内側に隣接する板ばね座部２１ａの一部が切除され、弾性体２１の中心孔２１ｃの縁が部分的に欠落した形となっている。この実施形態でも、接触時に各爪部２１ｂの折り曲げ部がＲ面をなし、このＲ面にて各爪部２１ｂがケース５ａに接触し、各爪部２１ｂの先端がケース５ａに当たらないようになっている。このことにより、各爪部２１ｂがケース５ａに対して引っ掛からず滑るようになっている。

従って、この実施形態によれば、第１実施形態と比べて、弾性体２１をプレス加工するためのプレス抜き型の構成が簡単となる。このため、その分だけ弾性体２１を安価に製造することができる。この実施形態のその他の作用効果は、第１実施形態のそれと基本的に同じである。

［第４実施形態］
次に、本発明の電子制御式スロットル弁装置を具体化した第４実施形態につき図面を参照して詳細に説明する。

この実施形態では、弾性体２２の構成の点で、第１及び第３の実施形態と異なる。図１０に、弾性体２２を平面図により示す。図１１に、図１０の弾性体２２を矢印Ｐの方向から見た側面図を示す。この実施形態では、第１実施形態の弾性体２０と比較して、爪部２２ｂを含む各舌片状部分の外側に隣接する板ばね座部２２ａの一部が切除され、弾性体２２の外周縁が部分的に欠落した形となっている。また、板ばね座部２２ａは、中心孔２２ｃを含む。この実施形態でも、接触時に各爪部２２ｂの折り曲げ部がＲ面をなし、このＲ面にて各爪部２２ｂがケース５ａに接触し、各爪部２２ｂの先端がケース５ａに当たらないようになっている。このことにより、各爪部２２ｂがケース５ａに対して引っ掛からず滑るようになっている。

従って、この実施形態によれば、第１実施形態と比べて、弾性体２２をプレス加工するためのプレス抜き型の構成が簡単となる。このため、その分だけ弾性体２２を安価に製造することができ。この実施形態にその他の作用効果は、第１実施形態のそれと基本的に同じである。

［第５実施形態］
次に、本発明の電子制御式スロットル弁装置を具体化した第５実施形態につき図面を参照して詳細に説明する。

この実施形態では、弾性体２３の構成の点で、第１実施形態と異なる。図１２に、弾性体２３を平面図により示す。図１３に、図１２のＣ−Ｃ線に沿った断面図を示す。この実施形態では、第１実施形態の弾性体２１と比較して、各舌片状部分の大部分が爪部２３ｂとなっている。各爪部２３ｂの幅と長さが大きく設定されると共に、各爪部２３ｂの中央に長手方向へ延びる長孔２３ｄが形成される。また、板ばね座部２３ａは、中心孔２３ｃを含む。

従って、この実施形態によれば、第１実施形態と比べて、弾性体２３の幅と長さが大きい分だけ被接触部に対しより広い範囲で接触することが可能となる。このため、その分だけ弾性体２３が被接触部に対して安定的に接触するようになる。この実施形態のその他の作用効果は、第１実施形態のそれと基本的に同じである。

［第６実施形態］
次に、本発明の電子制御式スロットル弁装置を具体化した第６実施形態につき図面を参照して詳細に説明する。

この実施形態では、弾性体２４の構成の点で、第１実施形態と異なる。図１４に、弾性体２４を平面図により示す。図１４のＤ−Ｄ線に沿った断面図は、第１実施形態の図６と同じであり、図示を省略する。この実施形態では、第１実施形態の弾性体２０とは異なり、爪部２３ｂを含む舌片状部分の数が四つであり、隣り合う爪部２４ｂが円周方向において互いに逆向きに配置される。また、板ばね座部２４ａは、中心孔２４ｃを含む。

従って、第１実施形態では、各爪部２０ａが円周方向にて同じ向きをなすことから、弾性体２０を弁ハウジング９とＤＣモータ５との間に装着するのに、各爪部２０ｂが円周方向にて同じ向きで撓んで、弾性体２０に回転による位置ずれが生じる懸念があった。これに対し、この実施形態では、隣り合う爪部２４ｂが互いに逆向きであることから、各爪部２４ｂが円周方向にて逆向きで撓むこととなる。このため、弾性体２４の回転が正逆両方向で互いに打ち消し合い、弾性体２４の回転による位置ずれを防止することができる。この実施形態のその他の作用効果は、第１実施形態のそれと基本的に同じである。

［第７実施形態］
次に、本発明の電子制御式スロットル弁装置を具体化した第７実施形態につき図面を参照して詳細に説明する。

この実施形態では、弾性体２４の構成の点で、第１、第３乃至第６の実施形態と異なる。図１５に、弾性体２５を平面図により示す。図１６に、図１５のＥ−Ｅ線に沿った断面図を示す。この実施形態では、第１、第３乃至第６の実施形態の弾性体２０〜２４と比較して、各舌片状部分の大部分が爪部２５ｂとなっている。各爪部２５ｂの先端が、弾性体２５の半径方向外側へ向いて形成される。この実施形態では、爪部２５ｂの数を三つにしたが、板ばね座部２５ａの面積が過少とならない範囲で必要に応じて爪部２５ｂの数を増やすこともできる。また、板ばね座部２５ａは、中心孔２５ｃを含む。

従って、この実施形態では、各爪部２５ｂの先端が半径方向外側へ向いて撓むことになり、弾性体２５に円周方向への回転力が生じることがなく、弾性体２５の回転による位置ずれを防止することができる。この実施形態におけるその他の作用効果は、第１実施形態のそれと基本的に同じである。

［第８実施形態］
次に、本発明の電子制御式スロットル弁装置を具体化した第８実施形態につき図面を参照して詳細に説明する。

この実施形態では、弾性体２５の各爪部２５ｂの向きが、第７実施形態の各爪部２５ｂの向きの逆になっている点で構成が異なる。図１７に、弾性体２５を平面図により示す。図１８に、図１７のＦ−Ｆ線に沿った断面図を示す。この実施形態では、各爪部２５ｂの先端が、弾性体２５の半径方向内側へ向いて形成される。

従って、この実施形態では、各爪部２５ｂの先端が半径方向内側へ向いて撓むことになり、弾性体２５に円周方向への回転力が生じることがなく、弾性体２５の回転による位置ずれを防止することができる。この実施形態におけるその他の作用効果は、第１実施形態のそれと基本的に同じである。

［第９実施形態］
次に、本発明の電子制御式スロットル弁装置を具体化した第９実施形態につき図面を参照して詳細に説明する。

この実施形態では、弾性体２６の構成の点で、前記各実施形態と異なる。図１９に、弾性体２６を平面図により示す。図２０に、図１９のＧ−Ｇ線に沿った断面図を示す。この実施形態では、弾性体２６が環状のゴム材より形成される。この弾性体２６は、図２０に示すように、断面が台形をなし、その上端と下端に環状座面２６ａ，２６ｂを有する。下端の第２環状座面２６ａは、上端の第１環状座面２６ｂよりも幅広に形成される。そして、接触面積の大きい第２接触部Ｃ２が幅広な第２環状座面２６ａよりなり、接触面積の小さい第１接触部Ｃ１が幅狭な第１環状座面２６ｂよりなっている。また、弾性体２６は、中心孔２６ｃを含む。ここでは、ゴム材の硬さと変形量により、接触時における弾性体２６の寸法が変わり得るので、ゴム材の硬さと変形量を設定することにより、各環状座面２６ａ，２６ｂの面積の違いを調整することができる。

従って、この実施形態の弾性体２６を、第１実施形態のスロットル弁装置１に適用した場合、弾性体２６の第２環状座面２６ａと第１環状座面２６ｂのうち、接触面積の大きい第２環状座面２６ａが、変形し易い材質部品である合成樹脂製の弁ハウジング９に接触し、接触面積の小さい第１環状座面２６ｂが、変形し難い材質部品である金属製のケース５ａに接触するように配置される。このため、接触面積の小さい第１環状座面２６ｂでは、接触面積の大きい第２環状座面２６ａよりもケース５ａの被接触部に対する面圧が大きいが、被接触部が変形し難い材質部品である金属製のケース５ａにあることから、その変形が抑えられる。一方、接触面積の大きい第２環状座面２６ａでは、接触面積の小さい第１環状座面２６ｂよりも弁ハウジング９に対する面圧が小さいので、被接触部が変形し易い材質部品である合成樹脂製の弁ハウジング９にあっても、その変形が抑えられる。このため、ＤＣモータ５とスロットルボディ２との間に介在する弾性体２６によって合成樹脂製の弁ハウジング９にクリープ変形が起きることを未然に防止することができる。

また、この実施形態では、弾性体２６の全体がゴム材であることから、ゴム材を射出成形するだけで、弾性体２６が一体形成される。このため、板ばね材をプレス加工するよりも、弾性体２６を安価に製造することが可能となる。

［第１０実施形態］
次に、本発明の電子制御式スロットル弁装置を具体化した第１０実施形態につき図面を参照して詳細に説明する。

この実施形態では、弾性体２７の構成の点で、前記各実施形態と異なる。図２１に、弾性体２７を平面図により示す。図２２に、図２１のＨ−Ｈ線に沿った断面図を示す。この実施形態では、弾性体２７が、環状の金属板材２８に環状のゴム材２９を貼り付けて形成される。図２１，２２に示すように、金属板材２８はゴム材２９よりも大径をなし、金属板材２８の幅の方がゴム材２９の幅より大きくなっている。図２２に示すように、ゴム材２９は断面が台形をなしている。そして、金属板材２８の下面が接触面積の大きい第２接触部Ｃ２となり、ゴム材２９の上面が接触面積の小さい第１接触部Ｃ１となっている。すなわち、弾性体２７は、接触面積の大きい第２接触部Ｃ２が金属板材２８の幅広な第１環状座面２８ａよりなり、接触面積の小さい第１接触部Ｃ１がゴム材２９の幅狭な第２環状座面２９ａよりなっている。また、弾性体２７ａは、中心孔２７ａを含む。この実施形態でも、ゴム材２９の硬さと変形量により、接触時におけるゴム材２９の寸法が変わり得るので、ゴム材２９の硬さと変形量を設定することにより、第２環状座面２９ａの面積を調整することができる。

従って、この実施形態の弾性体２７を、第１実施形態のスロットル弁装置１に適用した場合、弾性体２７の第１環状座面２８ａと第２環状座面２９ａのうち、接触面積の大きい第１環状座面２８ａが、変形し易い材質部品である合成樹脂製の弁ハウジング９に接触し、接触面積の小さい第２環状座面２９ａが、変形し難い材質部品である金属製のケース５ａに接触するように配置される。これにより、第９実施形態と同等の作用効果を得ることができる。

また、この実施形態では、接触面積の大きい第１環状座面２８ａが金属板材２８により形成されるので、第９実施形態の弾性体２６に比べ、第１環状座面２８ａに係る面圧が均一で小さくなる。このため、この実施形態では、第９実施形態に比べ、弾性体２７によるクリープ変形防止効果を高めることができる。

［第１１実施形態］
次に、本発明の電子制御式スロットル弁装置を具体化した第１１実施形態につき図面を参照して詳細に説明する。

この実施形態では、弾性体３０の構成の点で、前記１０実施形態と異なる。図２３に、弾性体３０を平面図により示す。図２４に、図２３のＩ−Ｉ線に沿った断面図を示す。この実施形態では、弾性体３０が、環状の金属板材２８の上面に粒状のゴム材３１を複数貼り付けることで形成される。図２３，２４に示すように、各ゴム材３１は円錐台形状をなし、環状の金属板材２８の上面に等角度間隔をもって配置される。金属板材２８の幅は、各ゴム材３１の外径よりも大きくなっている。そして、金属板材２８の下面が、接触面積の大きい第２接触部Ｃ２となり、各ゴム材３１の上面が、接触面積の小さい第１接触部Ｃ１となっている。すなわち、弾性体３０は、接触面積の大きい第２接触部Ｃ２が幅広な金属板材２８の第１環状座面２８ａよりなり、接触面積の小さい第１接触部Ｃ１が複数のゴム材３１の頂面３１ａよりなっている。また、弾性体３０ａは、中心孔３０ａを含む。この実施形態でも、ゴム材３１の硬さと変形量により、接触時におけるゴム材３１の寸法が変わり得るので、ゴム材３１の硬さと変形量を設定することにより、頂面３１ａの面積を調整することができる。

従って、この実施形態の弾性体３０を、第１実施形態のスロットル弁装置１に適用した場合、金属板材２８の第１環状座面２８ａとゴム材３１の頂面３１ａのうち、接触面積の大きい第１環状座面２８ａが、変形し易い材質部品である合成樹脂製の弁ハウジング９に接触し、接触面積の小さい各ゴム材３１の頂面３１ａが、変形し難い材質部品である金属製のケース５ａに接触するように配置される。これにより、第１０実施形態と同等の作用効果を得ることができる。

また、この実施形態では、接触面積の小さい各ゴム材３１が金属板材２８に対して突起状をなすことから、第１０実施形態の弾性体２７に比べ、各ゴム材３１が変形し易いものとなる。このため、弾性体３０がＤＣモータ５やスロットルボディ２の寸法公差に対応し易いものとなる。

尚、この発明は前記各実施形態に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱することのない範囲で構成の一部を適宜に変更して実施することもできる。

例えば、前記各実施形態では、本発明のアクチュエータとしてＤＣモータ５を採用したが、これに限らずステップモータ等その他の電動機を採用することもできる。

電子制御式スロットル弁装置を示す平断面図。スロットルボディのエンドフレーム取り外し状態を示す正面図。図１の鎖線円の部分を拡大して示す断面図。弾性体を示す平面図。弾性体を示す正面図。図４のＡ−Ａ線に沿った断面図。図３に準ずる断面図。弾性体を示す平面図。図８のＢ−Ｂ線に沿った断面図。弾性体を示す平面図。図１０の弾性体を矢印Ｐの方向に見た側面図。弾性体を示す平面図。図１２のＣ−Ｃ線に沿った断面図。弾性体を示す平面図。弾性体を示す平面図。図１５のＥ−Ｅ線に沿った断面図。弾性体を示す平面図。図１７のＦ−Ｆ線に沿った断面図。弾性体を示す平面図。図１９のＧ−Ｇ線に沿った断面図。弾性体を示す平面図。図２１のＨ−Ｈ線に沿った断面図。弾性体を示す平面図。図２３のＩ−Ｉ線に沿った断面図。

１電子制御式スロットル弁装置
２スロットルボディ
４スロットル弁
５ＤＣモータ（アクチュエータ）
５ｂケース
９弁ハウジング
１０エンドフレーム
２０弾性体
２０ａ板ばね座部
２０ｂ爪部
２１弾性体
２１ａ板ばね座部
２１ｂ爪部
２２弾性体
２２ａ板ばね座部
２２ｂ爪部
２３弾性体
２３ａ板ばね座部
２３ｂ爪部
２４弾性体
２４ａ板ばね座部
２４ｂ爪部
２５弾性体
２５ａ板ばね座部
２５ｂ爪部
２６弾性体
２６ａ第２環状座面
２６ｂ第１環状座面
２７弾性体
２８金属板材
２８ａ第１環状座面
２９ゴム材
２９ａ第２環状座面
３０弾性体
３１ゴム材
３１ａ頂面
Ｃ１第１接触部
Ｃ２第２接触部

Claims

スロットル弁と、
前記スロットル弁を駆動させるアクチュエータと、
前記スロットル弁及び前記アクチュエータを収容して支持するスロットルボディと、
前記アクチュエータのケースと前記スロットルボディとは、相互に材質及び形状が異なることと、
前記アクチュエータのケースと前記スロットルボディとの間に介在する弾性体と
を備えた電子制御式スロットル弁装置において、
前記弾性体は、略環状の板ばね材より形成され、前記アクチュエータのケースに接触する接触部と、前記スロットルボディに接触する接触部とを含み、前記両接触部のうち一方が他方よりも接触面積が大きく形成され、前記接触面積の大きい接触部が略環状の板ばね座部よりなり、前記板ばね座部が前記ケース又は前記スロットルボディのうち変形し易い材質部品に接触し、前記接触面積の小さい接触部が前記板ばね材の一部を舌片状に折り曲げてなる複数の爪部よりなり、前記各爪部の先端が円周方向に向いて配置され、前記各爪部が前記ケース又は前記スロットルボディのうち変形し難い材質部品に接触して撓むことを特徴とする電子制御式スロットル弁装置。
スロットル弁と、
前記スロットル弁を駆動させるアクチュエータと、
前記スロットル弁及び前記アクチュエータを収容して支持するスロットルボディと、
前記アクチュエータのケースと前記スロットルボディとは、相互に材質及び形状が異なることと、
前記アクチュエータのケースと前記スロットルボディとの間に介在する弾性体と
を備えた電子制御式スロットル弁装置において、
前記弾性体は、略環状の板ばね材より形成され、前記アクチュエータのケースに接触する接触部と、前記スロットルボディに接触する接触部とを含み、前記両接触部のうち一方が他方よりも接触面積が大きく形成され、前記接触面積の大きい接触部が略環状の板ばね座部よりなり、前記板ばね座部が前記ケース又は前記スロットルボディのうち変形し易い形状部品に接触し、前記接触面積の小さい接触部が前記板ばね材の一部を舌片状に折り曲げてなる複数の爪部よりなり、前記各爪部の先端が円周方向に向いて配置され、前記各爪部が前記ケース又は前記スロットルボディのうち変形し難い形状部品に接触して撓むことを特徴とする電子制御式スロットル弁装置。
スロットル弁と、
前記スロットル弁を駆動させるアクチュエータと、
前記スロットル弁及び前記アクチュエータを収容して支持するスロットルボディと、
前記アクチュエータのケースと前記スロットルボディとは、相互に材質及び形状が異なることと、
前記アクチュエータのケースと前記スロットルボディとの間に介在する弾性体と
を備えた電子制御式スロットル弁装置において、
前記弾性体は、環状の金属板材にゴム材を貼り付けて形成され、前記アクチュエータのケースに接触する接触部と、前記スロットルボディに接触する接触部とを含み、前記両接触部のうち一方が他方よりも接触面積が大きく形成され、前記接触面積の大きい接触部が前記金属板材の環状座面よりなり、前記金属板材の環状座面が前記ケース又は前記スロットルボディのうち変形し易い材質部品に接触し、前記接触面積の小さい接触部が前記ゴム材の端面よりなり、前記ゴム材の端面が前記ケース又は前記スロットルボディのうち変形し難い材質部品に接触したことを特徴とする電子制御式スロットル弁装置。
スロットル弁と、
前記スロットル弁を駆動させるアクチュエータと、
前記スロットル弁及び前記アクチュエータを収容して支持するスロットルボディと、
前記アクチュエータのケースと前記スロットルボディとは、相互に材質及び形状が異なることと、
前記アクチュエータのケースと前記スロットルボディとの間に介在する弾性体と
を備えた電子制御式スロットル弁装置において、
前記弾性体は、環状の金属板材にゴム材を貼り付けて形成され、前記アクチュエータのケースに接触する接触部と、前記スロットルボディに接触する接触部とを含み、前記両接触部のうち一方が他方よりも接触面積が大きく形成され、前記接触面積の大きい接触部が前記金属板材の環状座面よりなり、前記金属板材の環状座面が前記ケース又は前記スロットルボディのうち変形し易い形状部品に接触し、前記接触面積の小さい接触部が前記ゴム材の端面よりなり、前記ゴム材の端面が前記ケース又は前記スロットルボディのうち変形し難い形状部品に接触したことを特徴とする電子制御式スロットル弁装置。